Rechnernetze

Token Bus

Beim Token Bus Verfahren (IEEE 802.4) wird ein Ring durch logische Verkettung von Rechnern (in einer internen Liste) realisiert. In diesem Protokoll sind für die Phasen Initialisierung, Einfügen von Stationen, Löschen von Stationen und Fehlerbehebung genaue Verhaltensweisen vorgeschrieben, die das eigentlich recht einfache Protokoll stark verkomplizieren. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, Prioritäten einzuführen. Das Token Bus Protokoll wird gegenwärtig vorwiegend im Bereich der Produktion verwendet, da es ursprünglich von General Motors für die Steuerung von Produktionsanlagen entwickelt wurde. 

Mittlerweile wurde dieser Standard offiziell von IEEE zurückgezogen ("These standards were administratively withdrawn by the IEEE Standards Board."). 

Physikalisch besteht der Token Bus aus einem linear oder baumförmig verlegten Kabel (75 Ohm Breitband-Koaxialkabel), an das die Stationen über Transceiver angeschlossen werden. Die Übertragung von Rahmen erfolgt im Broadcast-Mode, bei dem Stationen die für sie bestimmten Rahmen vom Medium kopieren; alle anderen Stationen ignorieren den Rahmen. Die Reihenfolge, in der Stationen an das Medium angeschlossen werden, hat bei der Zuteilung der Sendeberechtigung keine Bedeutung, da hier eine logische Ringstruktur verwendet wird (jede Station kennt ihren Vorgänger und ihren Nachfolger). Stationen, die die Sendeberechtigung besitzen, geben diese nach der Übertragung an ihren Ringnachbarn weiter.

Die Initialisierung des logischen Rings erfolgt entsprechend der Stationsadressen von der höchsten zur niedrigsten. Eine Station erhält die Sendeberechtigung, sobald sie ein freies Token erhält, welches von der bei der Initialisierung ausgehandelten Station ausgesendet wird. Sie erhält damit das Recht, für eine bestimmte Zeitspanne Daten zu übertragen. Die hierfür vorgesehene Zeitspanne ist genau festgelegt und darf keinesfalls überschritten werden, damit für die gesamte logische Ringumlaufzeit des Tokens ein maximaler Wert garantiert werden kann. Nach der Übertragung von Daten wird die Sendeerlaubnis an die nachfolgende Station weitergereicht. Um sicherzustellen, dass die nächste Station das Token empfangen hat, erfolgt permanent eine Überwachung des Übertragungsmediums. Erfolgt nach vier Takteinheiten keine Übertragung von Daten oder wird das Token nicht weitergereicht, wiederholt die Station die Übertragung der Sendeerlaubnis. Kann auch mit dem zweiten Versuch die Sendeerlaubnis nicht weitergegeben werden, so geht die Station davon aus, dass das adressierte Endgerät in einen Fehlerzustand geraten ist und nicht mehr an der Übertragung im logischen Ring teilnehmen kann. Die Station sendet dann einen Who Follows Rahmen, der die Adresse der ausgefallenen Station beinhaltet. Alle Station empfangen diesen Kontrollrahmen. Erkennt nun der Nachfolger der ausgefallenen Station den Kontrollrahmen, so sendet er einen Set Successor Rahmen an die Station, deren Nachfolger ausgefallen ist, und benennt sich somit selbst als neuen Nachfolger. Damit ist die logische Ringstruktur wieder hergestellt.