टोकन रिंग क्या है?

टोकन रिंग एक है स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) ऐसी तकनीक जो नेटवर्क तक पहुँच को प्रबंधित करने के लिए टोकन-पासिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करती है। ईथरनेट, जहां डिवाइस प्रतिस्पर्धा करते हैं बैंडविड्थटोकन रिंग केवल टोकन रखने वाले डिवाइस को ही अनुमति देकर व्यवस्थित संचार सुनिश्चित करता है डेटा संचारित करें.

टोकन रिंग क्या है?

टोकन रिंग एक नेटवर्क प्रोटोकॉल और टोपोलॉजी है जो नेटवर्क तक पहुँच को नियंत्रित करने के लिए टोकन-पासिंग विधि का उपयोग करके संचालित होती है। 1980 के दशक की शुरुआत में IBM द्वारा विकसित, यह IEEE 802.5 मानक बन गया और ईथरनेट द्वारा आगे निकल जाने से पहले इसका व्यापक रूप से एंटरप्राइज़ वातावरण में उपयोग किया गया। यह तकनीक रिंग टोपोलॉजी पर आधारित है, जहाँ नेटवर्क डिवाइस एक गोलाकार विन्यास में जुड़े होते हैं, और डेटा रिंग के साथ एक दिशा में प्रवाहित होता है।

टोकन रिंग की एक प्रमुख विशेषता इसकी नियतात्मक पहुँच विधि है, जो डेटा टकराव को रोकती है और पूर्वानुमानित नेटवर्क प्रदर्शन सुनिश्चित करती है। ट्रांसमिशन अवसरों के लिए कई डिवाइसों के बीच प्रतिस्पर्धा करने के बजाय, एक विशेष नियंत्रण पैकेट, जिसे टोकन के रूप में जाना जाता है, नेटवर्क के चारों ओर घूमता है। केवल टोकन रखने वाले डिवाइस को ही डेटा भेजने की अनुमति है, जिसके बाद वह अगले डिवाइस के उपयोग के लिए टोकन जारी करता है। यह नियंत्रित पहुँच तंत्र उच्च-ट्रैफ़िक वातावरण में दक्षता बढ़ाता है और इसकी संभावना को कम करता है पैकेट खो गया या पुनःप्रसारण.

टोकन रिंग के प्रकार

टोकन रिंग नेटवर्क मुख्य रूप से गति, टोपोलॉजी और भौतिक कनेक्टिविटी के आधार पर अलग-अलग कार्यान्वयन में मौजूद होते हैं। टोकन रिंग नेटवर्क के मुख्य प्रकार यहां दिए गए हैं।

1. 4 एमबीपीएस टोकन रिंग

यह मूल IBM टोकन रिंग मानक था, जो 4 मेगाबिट प्रति सेकंड (एमबीपीएस) की डेटा ट्रांसफर दर पर काम करता था। इसमें स्टार-वायर्ड रिंग टोपोलॉजी का इस्तेमाल किया गया था, जहाँ डिवाइस को एक केंद्रीय मल्टीस्टेशन एक्सेस यूनिट (MAU) के माध्यम से जोड़ा जाता था, लेकिन फिर भी इसके लिए एक तार्किक रिंग संरचना का पालन किया जाता था। डेटा ट्रांसमिशनटोकन रिंग नेटवर्किंग के शुरुआती वर्षों में इस कार्यान्वयन को उद्यम वातावरण में व्यापक रूप से अपनाया गया था।

2. 16 एमबीपीएस टोकन रिंग

4 का उन्नत संस्करण एमबीपीएस मानक, 16 एमबीपीएस टोकन रिंग ने नेटवर्क प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार किया और 1980 और 1990 के दशक के अंत में प्रमुख कार्यान्वयन बन गया। इस संस्करण ने प्रारंभिक टोकन रिलीज़ जैसे संवर्द्धन पेश किए, जिसने पिछले डेटा फ़्रेम द्वारा ट्रांसमिशन पूरा होते ही एक नया टोकन भेजने में सक्षम बनाकर नेटवर्क को अधिक कुशल बनाने की अनुमति दी।

3. 100 एमबीपीएस हाई-स्पीड टोकन रिंग (एचएसटीआर)

बाद में IBM ने तेज़ ईथरनेट तकनीकों से प्रतिस्पर्धा करने के लिए 100 एमबीपीएस हाई-स्पीड टोकन रिंग (HSTR) विकसित किया। इस संस्करण ने डेटा ट्रांसफर दरों में उल्लेखनीय वृद्धि की, लेकिन ईथरनेट-आधारित समाधानों की तीव्र प्रगति और लागत लाभों के कारण इसे व्यापक रूप से अपनाया नहीं जा सका।

4. एफडीडीआई (फाइबर वितरित डेटा इंटरफ़ेस)

यद्यपि यह पूर्णतः टोकन रिंग कार्यान्वयन नहीं है, एफडीडीआई एक संबंधित नेटवर्किंग तकनीक है जो दोहरे रिंग टोकन-पासिंग तंत्र का अनुसरण करती है। फाइबर-ऑप्टिक केबल पर 100 एमबीपीएस पर काम करते हुए, एफडीडीआई का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता था बैकबोन नेटवर्क बड़े संगठनों में। विफलता के मामले में नेटवर्क निरंतरता सुनिश्चित करने के लिए दो काउंटर-रोटेटिंग रिंग का उपयोग करके इसने अतिरेक प्रदान किया।

5. टोकन बस (IEEE 802.4)

हालाँकि यह एक वास्तविक टोकन रिंग नहीं है, लेकिन टोकन बस एक और टोकन-पासिंग नेटवर्क मानक है जो रिंग के बजाय बस टोपोलॉजी पर काम करता है। इसे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया था और इसमें तार्किक टोकन-पासिंग योजना का उपयोग किया गया था, लेकिन इसे कभी भी ईथरनेट या टोकन रिंग की तरह व्यापक रूप से अपनाया नहीं गया।

टोकन रिंग कैसे काम करता है?

टोकन रिंग एक टोकन-पासिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके संचालित होता है जो नेटवर्क में उपकरणों के बीच व्यवस्थित और टकराव-मुक्त संचार सुनिश्चित करता है। नेटवर्क एक तार्किक रिंग टोपोलॉजी का पालन करता है, जहां डेटा कनेक्टेड नोड्स के माध्यम से एक दिशा में यात्रा करता है। यहाँ बताया गया है कि यह कैसे काम करता है:

1. टोकन संचलन"टोकन" नामक एक छोटा डेटा पैकेट लगातार नेटवर्क के माध्यम से प्रसारित होता रहता है। टोकन एक विशेष फ़्रेम है जो डेटा संचारित करने की अनुमति देता है। यदि किसी डिवाइस को डेटा भेजने की आवश्यकता नहीं है, तो टोकन स्वतंत्र रूप से प्रसारित होता रहता है।
2. आंकड़ा संचरणजब किसी डिवाइस के पास भेजने के लिए डेटा होता है, तो वह टोकन के आने का इंतज़ार करता है। एक बार जब उसे टोकन मिल जाता है, तो वह टोकन को संशोधित करके यह संकेत देता है कि वह उपयोग में है और प्राप्तकर्ता के पते के साथ डेटा को जोड़ देता है। फिर संशोधित फ़्रेम को रिंग के चारों ओर प्रसारित किया जाता है।
3. फ़्रेम रिसेप्शन और पावतीडेटा फ़्रेम रिंग में प्रत्येक डिवाइस के माध्यम से क्रमिक रूप से यात्रा करता है जब तक कि यह इच्छित प्राप्तकर्ता तक नहीं पहुंच जाता। प्राप्त करने वाला उपकरण डेटा की प्रतिलिपि बनाता है और फ़्रेम को "पढ़ा हुआ" के रूप में चिह्नित करता है। फ़्रेम रिंग के चारों ओर यात्रा करना जारी रखता है जब तक कि यह फिर से प्रेषक तक नहीं पहुंच जाता।
4. फ़्रेम हटाना और टोकन रिलीज़ करनाएक बार जब प्रेषक को लौटा हुआ फ्रेम प्राप्त हो जाता है, तो वह उसे नेटवर्क से हटा देता है और एक नया मुक्त टोकन उत्पन्न करता है, जिससे नेटवर्क में अगला डिवाइस जरूरत पड़ने पर डेटा संचारित कर सकता है।
5. दोष प्रबंधन और पुनर्प्राप्तिटोकन रिंग नेटवर्क में विफलताओं का पता लगाने के लिए अंतर्निहित तंत्र शामिल हैं, जैसे खोए हुए टोकन या निष्क्रिय नोड्स। यदि नेटवर्क किसी गुम टोकन का पता लगाता है, तो एक नया टोकन निर्दिष्ट मॉनिटर स्टेशन द्वारा उत्पन्न किया जाता है, जिससे निरंतर संचालन सुनिश्चित होता है।

टोकन रिंग उदाहरण

एक कॉर्पोरेट कार्यालय की कल्पना करें जहाँ कई कर्मचारी फ़ाइलों को साझा करने और केंद्रीकृत डेटाबेस तक पहुँचने के लिए टोकन रिंग नेटवर्क से जुड़े डेस्कटॉप कंप्यूटर का उपयोग करते हैं। नेटवर्क में मल्टीस्टेशन एक्सेस यूनिट के माध्यम से जुड़े 10 कंप्यूटर होते हैं, जो एक तार्किक रिंग बनाते हैं।

व्यवहार में यह इस प्रकार काम करता है:

1. टोकन संचलन. एक टोकन नेटवर्क में लगातार घूमता रहता है, एक कंप्यूटर से दूसरे कंप्यूटर तक अनुक्रमिक क्रम में जाता रहता है।
2. डेटा भेजा जा रहा है. अगर कर्मचारी A, कर्मचारी B को कोई दस्तावेज़ भेजना चाहता है, तो उसका कंप्यूटर टोकन का इंतज़ार करता है। टोकन आने के बाद, कंप्यूटर उसे ट्रांसमिशन को इंगित करने के लिए संशोधित करता है और दस्तावेज़ को संलग्न करता है।
3. डेटा ट्रांसमिशन। डेटा रिंग के साथ यात्रा करता है, प्रत्येक जुड़े हुए कंप्यूटर से होकर गुजरता है। जब यह कर्मचारी बी के कंप्यूटर तक पहुंचता है, तो नेटवर्क इंटरफ़ेस फ़ाइल को कॉपी करता है जबकि फ़्रेम को अपनी यात्रा जारी रखने देता है।
4. पावती और टोकन रिलीज. कर्मचारी बी का कंप्यूटर फ्रेम को "प्राप्त" के रूप में चिह्नित करता है, और जब यह फिर से कर्मचारी ए तक पहुंचता है, तो इसे नेटवर्क से हटा दिया जाता है। फिर एक नया टोकन जारी किया जाता है, जिससे दूसरे कंप्यूटर को डेटा भेजने की अनुमति मिलती है।
5. टकराव-मुक्त संचार. चूंकि एक समय में केवल एक ही डिवाइस संचारित कर सकता है, इसलिए कोई डेटा टकराव नहीं होता है, जिससे स्थिर और पूर्वानुमानित नेटवर्क प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।

टोकन रिंग नेटवर्क के फायदे और नुकसान

यह खंड टोकन रिंग के प्रमुख फायदे और नुकसान का पता लगाता है ताकि इसकी प्रभावशीलता और चुनौतियों की स्पष्ट समझ मिल सके।

टोकन रिंग के क्या लाभ हैं?

टोकन रिंग कई लाभ प्रदान करता है, विशेष रूप से स्थिर और टकराव-मुक्त नेटवर्क संचार बनाए रखने में। इनमें शामिल हैं:

• टकराव-मुक्त डेटा संचरणटोकन रिंग एक नियंत्रित टोकन-पासिंग तंत्र का उपयोग करता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि एक समय में केवल एक डिवाइस संचारित हो। यह डेटा टकराव को समाप्त करता है, जिससे नेटवर्क प्रदर्शन अधिक स्थिर और पूर्वानुमानित हो जाता है, खासकर भारी ट्रैफ़िक के तहत।
• कुशल बैंडविड्थ उपयोगईथरनेट के विपरीत, जहां डिवाइस बैंडविड्थ के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं, टोकन रिंग संचार की एक संरचित विधि प्रदान करता है। इसके परिणामस्वरूप नेटवर्क संसाधनों का कुशल उपयोग होता है, पुनःसंचरण कम होता है और समग्र थ्रूपुट में सुधार होता है।
• नियतात्मक नेटवर्क पहुँचचूंकि डिवाइस केवल तभी डेटा संचारित करते हैं जब उनके पास टोकन होता है, टोकन रिंग निर्धारक पहुंच प्रदान करता है, जिसका अर्थ है कि नेटवर्क देरी का सटीक रूप से अनुमान लगाया जा सकता है। यह इसे समय-संवेदनशील के लिए आदर्श बनाता है अनुप्रयोगों जैसे औद्योगिक स्वचालन और वित्तीय लेनदेन।
• उच्च-ट्रैफ़िक वातावरण में बेहतर प्रदर्शन. जबकि टकराव-आधारित संचरण के कारण ईथरनेट नेटवर्क भीड़भाड़ वाला हो सकता है, टोकन रिंग नेटवर्क लोड बढ़ने पर भी लगातार प्रदर्शन बनाए रखता है। यह इसे ऐसे एंटरप्राइज़ अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें स्थिर और पूर्वानुमानित संचार की आवश्यकता होती है।
• अंतर्निहित त्रुटि पहचान और पुनर्प्राप्तिटोकन रिंग में नेटवर्क विफलताओं का पता लगाने के लिए तंत्र शामिल हैं, जैसे खोए हुए टोकन या निष्क्रिय नोड्स। एक निर्दिष्ट मॉनिटर स्टेशन टोकन उत्पादन और नेटवर्क स्वास्थ्य को प्रबंधित करने में मदद करता है, जिससे निर्बाध संचालन सुनिश्चित होता है।
• सभी डिवाइसों के लिए निष्पक्ष पहुंचचूंकि टोकन क्रमिक रूप से प्रसारित होता है, इसलिए हर डिवाइस को डेटा संचारित करने का समान अवसर मिलता है। यह एकल डिवाइस द्वारा बैंडविड्थ के एकाधिकार को रोकता है, जिससे पूरे नेटवर्क में निष्पक्ष उपयोग को बढ़ावा मिलता है।

टोकन रिंग के नुकसान क्या हैं?

टोकन रिंग विश्वसनीय और टकराव-मुक्त डेटा ट्रांसमिशन प्रदान करता है, लेकिन इसमें कुछ सीमाएँ भी हैं, जिनके कारण ईथरनेट के पक्ष में इसकी गिरावट आई है। इनमें शामिल हैं:

• उच्च लागतटोकन रिंग के लिए विशेष की आवश्यकता होती है हार्डवेयरनेटवर्क एडेप्टर और MAU सहित, यह ईथरनेट-आधारित विकल्पों की तुलना में अधिक महंगा है। नेटवर्क को बनाए रखने और अपग्रेड करने की लागत भी इसके वित्तीय बोझ को बढ़ाती है।
• जटिल सेटअप और रखरखावईथरनेट के विपरीत, जो सरल प्लग-एंड-प्ले कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करता है, टोकन रिंग नेटवर्क को सावधानीपूर्वक सेटअप और प्रबंधन की आवश्यकता होती है। ईथरनेट की तुलना में टोकन हानि या नेटवर्क विफलता जैसे समस्या निवारण अधिक जटिल हो सकते हैं।
• ईथरनेट की तुलना में धीमी गतिशुरुआती टोकन रिंग नेटवर्क 4 या 16 एमबीपीएस पर काम करते थे, जबकि बाद के संस्करण 100 एमबीपीएस तक पहुंच गए। हालांकि, ईथरनेट ने जल्दी ही इन गति को पार कर लिया, 1 जीबीपीएस और उससे आगे तक पहुंच गया, जिससे उच्च प्रदर्शन नेटवर्किंग के लिए टोकन रिंग अप्रचलित हो गया।
• अनुमापकता सीमाओंटोकन रिंग नेटवर्क का विस्तार करने के लिए अतिरिक्त MAU और संरचित पुनर्संरचना की आवश्यकता होती है, जिससे यह अधिक जटिल और कम जटिल हो जाता है। flexयह ईथरनेट की तुलना में अधिक सक्षम है, जो स्विच और हब के साथ आसान नेटवर्क विकास की अनुमति देता है।
• असफलता की एक भी वजह जोखिमचूंकि टोकन रिंग निरंतर डेटा पथ पर निर्भर करता है, इसलिए किसी एक डिवाइस या कनेक्शन में विफलता पूरे नेटवर्क को बाधित कर सकती है। हालाँकि कुछ कार्यान्वयन दोष सहिष्णुता तंत्र का उपयोग करते हैं, लेकिन वे समग्र लागत और जटिलता को बढ़ाते हैं।
• उद्योग जगत का समर्थन घट रहा हैईथरनेट के प्रमुख नेटवर्किंग मानक के रूप में उभरने के साथ, निर्माताओं ने धीरे-धीरे टोकन रिंग हार्डवेयर और समर्थन बंद कर दिया। इससे संगठनों के लिए अपने टोकन रिंग नेटवर्क को बनाए रखना और अपग्रेड करना मुश्किल हो गया।

टोकन रिंग स्पीड

टोकन रिंग नेटवर्क को शुरू में 4 एमबीपीएस की गति पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था और बाद में इसे 16 एमबीपीएस तक सुधारा गया, जो सबसे व्यापक रूप से अपनाया जाने वाला मानक बन गया। ईथरनेट की बढ़ती गति के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए, आईबीएम ने 100 एमबीपीएस एचएसटीआर पेश किया, लेकिन ईथरनेट-आधारित समाधानों के बढ़ते प्रभुत्व के कारण यह व्यापक रूप से अपनाया जाने में विफल रहा, जो अधिक लागत प्रभावी और स्केलेबल थे।

ईथरनेट के विपरीत, जो लगातार 1 जीबीपीएस और उससे आगे का समर्थन करने के लिए विकसित हुआ, टोकन रिंग की गति सीमाएं, इसके उच्च बुनियादी ढांचे की लागत और जटिलता के साथ मिलकर इसके पतन का कारण बनीं। जबकि इसके संरचित टोकन-पासिंग तंत्र ने स्थिर और टकराव-मुक्त संचार सुनिश्चित किया, गति और दक्षता में ईथरनेट की तीव्र प्रगति से मेल खाने में इसकी अक्षमता ने अंततः इसे आधुनिक नेटवर्किंग वातावरण में अप्रचलित बना दिया।

टोकन रिंग तुलना

यहां टोकन रिंग और अन्य नेटवर्क प्रोटोकॉल का तुलनात्मक अवलोकन दिया गया है।

टोकन रिंग और ईथरनेट के बीच क्या अंतर है?

टोकन रिंग और ईथरनेट के बीच मुख्य अंतर यह है कि वे नेटवर्क एक्सेस और डेटा ट्रांसमिशन का प्रबंधन कैसे करते हैं।

टोकन रिंग एक नियंत्रित टोकन-पासिंग तंत्र का उपयोग करता है, जहाँ केवल टोकन रखने वाला उपकरण ही डेटा संचारित कर सकता है, जिससे टकराव-मुक्त और व्यवस्थित संचार प्रक्रिया सुनिश्चित होती है। इसके विपरीत, ईथरनेट विवाद-आधारित विधि पर काम करता है, मूल रूप से टकराव का पता लगाने (CSMA/CD) के साथ कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस का उपयोग करता है, जहाँ डिवाइस टकराव की स्थिति में डेटा तक पहुँचने और पुनः संचारित करने के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं।

जबकि टोकन रिंग पूर्वानुमानित प्रदर्शन और निष्पक्ष पहुँच प्रदान करता है, इसके लिए विशेष हार्डवेयर की आवश्यकता होती है, जिससे इसे स्केल करना अधिक महंगा और जटिल हो जाता है। दूसरी ओर, ईथरनेट अपनी कम लागत, उच्च गति और अधिक के कारण प्रमुख नेटवर्किंग मानक बन गया flexअंततः प्रदर्शन और स्वीकृति दोनों में टोकन रिंग को पीछे छोड़ दिया।

टोकन रिंग और बस में क्या अंतर है?

टोकन रिंग और बस टोपोलॉजी के बीच अंतर मुख्य रूप से उनकी नेटवर्क संरचना और डेटा ट्रांसमिशन विधियों में निहित है।

टोकन रिंग एक तार्किक रिंग टोपोलॉजी का अनुसरण करती है, जहां डेटा एक वृत्ताकार पथ में प्रवाहित होता है, और डिवाइस टोकन-पासिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके संचार करते हैं, जिससे टकराव को रोकने के लिए एक समय में केवल एक डिवाइस संचारित होता है।

इसके विपरीत, बस टोपोलॉजी में एक एकल केंद्रीय केबल (बस) होती है जो सभी डिवाइस को जोड़ती है, जिसमें डेटा सभी नोड्स पर प्रसारित होता है। बस नेटवर्क में, यदि कई डिवाइस एक साथ संचारित होते हैं, तो टकराव हो सकता है, जिसके लिए CSMA/CD जैसे टकराव का पता लगाने या बचाव तंत्र की आवश्यकता होती है।

जबकि टोकन रिंग संरचित, टकराव-मुक्त संचार प्रदान करता है, इसके लिए विशेष हार्डवेयर की आवश्यकता होती है और इसे लागू करना अधिक महंगा होता है। बस टोपोलॉजी सरल और सस्ती है, लेकिन ट्रैफ़िक बढ़ने पर प्रदर्शन संबंधी समस्याओं से ग्रस्त हो सकती है। इसके अतिरिक्त, मुख्य केबल में खराबी पूरे नेटवर्क को बाधित कर सकती है।

टोकन रिंग और एफडीडीआई के बीच क्या अंतर है?

टोकन रिंग और FDDI (फाइबर वितरित डेटा इंटरफ़ेस) के बीच मुख्य अंतर उनकी टोपोलॉजी, ट्रांसमिशन स्पीड और भौतिक माध्यम में निहित है। टोकन रिंग को आम तौर पर सिंगल-रिंग टोपोलॉजी का उपयोग करके लागू किया जाता है और यह 4 एमबीपीएस या 16 एमबीपीएस (बाद के संस्करणों में 100 एमबीपीएस तक पहुंचने के साथ) की गति से मुड़-जोड़ी या परिरक्षित तांबे के केबल पर संचालित होता है। इसके विपरीत, FDDI एक दोहरी-रिंग टोपोलॉजी का उपयोग करता है, जहां डेटा दो काउंटर-रोटेटिंग रिंग में प्रवाहित होता है, जो दोष सहिष्णुता प्रदान करता है, और फाइबर-ऑप्टिक केबल पर 100 एमबीपीएस पर संचालित होता है, जो इसे उच्च गति वाले बैकबोन नेटवर्क के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है।

एक और मुख्य अंतर उनके नेटवर्क का आकार और विश्वसनीयता है। टोकन रिंग प्रति रिंग कम संख्या में डिवाइस तक सीमित है और यदि कोई डिवाइस या कनेक्शन टूट जाता है तो नेटवर्क विफलता का अनुभव हो सकता है, जब तक कि दोष-सहिष्णु कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग न किया जाए। FDDI, अपने दोहरे रिंग के साथ फालतूपनएक रिंग के खराब हो जाने पर भी यह अपना परिचालन जारी रख सकता है, जिससे यह बड़े पैमाने के उद्यम और महानगरीय नेटवर्क के लिए अधिक विश्वसनीय बन जाता है।

इन लाभों के कारण, FDDI का उपयोग आमतौर पर हाई-स्पीड नेटवर्क बैकबोन के लिए किया जाता था, जबकि टोकन रिंग को मुख्य रूप से कार्यालय के वातावरण में तैनात किया जाता था। हालाँकि, दोनों तकनीकों को अंततः गीगाबिट ईथरनेट द्वारा प्रतिस्थापित किया गया, जिसने उच्च गति, कम लागत और अधिक मापनीयता प्रदान की।