リングネットワーク

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リングネットワークのレイアウトを示す画像

リングネットワークは、各ノードが正確に2つの他のノードに接続し、各ノードを通過する信号の単一の連続経路(リング)を形成するネットワークトポロジです。データはノードからノードに移動し、各ノードがすべてのパケットを処理します。

リングは単方向にすることができ、すべてのトラフィックはリングの周りを時計回りまたは反時計回りに移動するか、双方向(SONET / SDHのように)に移動します。単方向リングトポロジは、任意の2つのノード間に1つの経路しか提供しないため、単方向リングネットワークは、単一のリンクの障害によって中断される可能性があります。[1]ノードの障害またはケーブルの切断により、リングに接続されているすべてのノードが分離される場合があります。それに応じて、一部のリングネットワークは「逆回転リング」(Cリング)を追加して冗長トポロジを形成します。中断が発生した場合、データはケーブルの端に到達する前に相補リングにラップバックされ、結果のCリングに沿ったすべてのノードへのパス。このような「デュアルリング」ネットワークには、ITU-T 'が含まれます。Signaling System No. 7(SS7)、Spatial Reuse ProtocolFiber Distributed Data Interface(FDDI)、およびResilient PacketRingIEEE 802.5ネットワーク(IBMトークンリングネットワークとも呼ばれます)は、リングトポロジの弱点を完全に回避します。実際には、物理層でスタートポロジを使用し、データリンクでリングを模倣するためにメディアアクセスユニット(MAU)を使用します。

すべてのシグナリングシステムNo.7(SS7)、および一部のSONET / SDHリングには、ノード間に2セットの双方向リンクがあります。これにより、通常、障害ポイントを超えてトラフィックを内部リングに切り替えることにより、外部リングのプライマリトラフィックを失うことなく、リングの複数のポイントでメンテナンスまたは障害が発生します。

利点

  • すべてのデバイスがトークンにアクセスし、送信する機会がある非常に整然としたネットワーク
  • ネットワーク負荷が高い場合、バストポロジよりも優れたパフォーマンスを発揮します
  • コンピューター間の接続を管理するために中央ノードを必要としません
  • どちらかの側にデバイスがあるデバイスのポイントツーポイントライン構成(各デバイスはそのすぐ隣に接続されています)により、デバイスの追加または削除には2つの接続を移動するだけでよいため、インストールと再構成は非常に簡単です。
  • ポイントツーポイントライン構成により、障害の識別と切り分けが容易になります。
  • スイッチングは高レベルで発生するため、双方向リングの回線障害に対するリング保護の再構成は非常に高速であり、トラフィックを個別に再ルーティングする必要はありません。

短所

  • 1つの誤動作しているワークステーションは、ネットワーク全体に問題を引き起こす可能性があります。これは、ブレークを閉じるデュアルリングまたはスイッチを使用することで解決できます。
  • デバイスの移動、追加、変更はネットワークに影響を与える可能性があります
  • 通信遅延は、ネットワーク内のノード数に正比例します
  • 帯域幅はデバイス間のすべてのリンクで共有されます
  • スターよりも構成が難しい:ノード随伴=リングのシャットダウンと再構成

アクセスプロトコル

リングは、回線またはパケット、あるいはその両方の組み合わせを伝送するために使用できます。SDHリングは回路を運びます。回線は帯域外シグナリングプロトコルで設定されますが、パケットは通常、メディアアクセス制御プロトコル(MAC)を介して伝送されます。

メディアアクセス制御の目的は、どのステーションがいつ送信するかを決定することです。他のMACプロトコルと同様に、目的は競合を解決し、公平性を提供することです。リングネットワークのメディアアクセスプロトコルには、スロット、トークン、レジスタ挿入の3つの主要なクラスがあります。

スロットリングは、リングネットワークの遅延を永続的に回転する大きなシフトレジスタとして扱います。固定サイズのいわゆるスロットにフォーマットされます。スロットのヘッドにある制御フラグで示されているように、スロットは満杯または空です。送信を希望するステーションは、空のスロットを待ってデータを入力します。他のステーションは、データをコピーしてスロットを解放するか、解放したソースに循環して戻すことができます。送信者がすぐに再利用することを禁止されている場合のソースリリースの利点は、他のすべてのステーションが最初にそれを使用する機会を得て、帯域幅の占有を回避できることです。スロットリングの代表的な例はケンブリッジリングです。

誤解

  • 「トークンリングはリングトポロジの一例です。」802.5(トークンリング)ネットワークは、レイヤー1でリングトポロジを使用しません。上記で説明したように、IBMトークンリング(802.5)ネットワークは、レイヤー2でリングを模倣しますが、レイヤー1で物理スターを使用します。
  • 「リングは衝突を防ぎます。」「リング」という用語は、ケーブルのレイアウトのみを指します。IBMトークンリングに衝突がないことは事実ですが、これは、物理トポロジではなく、レイヤー2メディアアクセス制御方式によるものです(これもリングではなくスターです)。トークンパッシング、リングではなく、防止衝突。
  • 「トークンパッシングはリングで発生します。」トークンパッシングは、ケーブルへのアクセスを管理する方法であり、レイヤー2のMACサブレイヤーに実装されます。リングトポロジは、レイヤー1のケーブルレイアウトです。バス(802.4)、スター(802.5)、またはリング(FDDI)でトークンパッシングを行うことができます。トークンパッシングはリングに制限されていません。

参考文献

  1. ^ ブラッドリーミッチェル。「コンピュータネットワークトポロジの概要」About.com 2016年1月18日取得