네트워크 토큰 링 (Token Ring) 동작 방식

토크 링 방식은 1980년대 IBM에서 개발되었지만, 이더넷이 나오면서 지금은 거의 사용하지 않는다. 토크 링이 나온 이유는 2개 이상의 노드에서 동시에 전송할 때 발생하는 collision을 해결하기 위해서 이다.

토큰 링(Token Ring) 방식은 다수의 노드가 연결된 네트워크에서 항상 한쪽 방향으로만 통신 된다. 즉, 1번 노드에서 2번 노드로 프레임을 전달하고 그 후 2번 노드에서 3번 노드로 프레임을 전달하고 마지막 노드는 다시 1번 노드로 프레임을 전달한다.

통신할 내용이 없을 때도 항상 프레임은 순환한다. 만약 1번 노드에서 다른 노드로 프레임을 전달하려고 한다면, 1번 노드에서 순환하는 프레임을 받을 때 전송 데이터를 프레임에 실어 순환 시킨다. 이 때 Token을 1로 설정한다. 각 노드는 프레임에 실려 있는 데이터의 주소를 확인하여 만약 자신의 주소와 일치하면 그 데이터를 복사하고 Token을 0으로 설정하고 그대로 다시 다음 노드로 전송한다. 이러한 프레임이 다시 1번 노드로 전달되면 1번 노드에서는 Token이 0이 된 것을 확인하고 전송이 제대로 됐다는 것을 인식한다.

토큰 링 방식은 Collision이 발생하지 않는 장점이 있다. 항상 송신과 수신이 각각 1번만 발생한다. Collision이란 동일한 선로에 2개 노드 이상에서 동시에 송신을 하여 데이터가 충돌하는 현상이다. 이더넷은 Collision이 발생할 수 있고 Collision이 발생하면 프로토콜에서 대기, 재전송 등을 처리한다.

Token을 잃어 버리는 상황에 대한 대책을 세워야 한다. 일정 시간 동안 프레임이 수신 되지 않으면 Token을 다시 생성해야 한다.

토큰 링의 네트워크 구조는 원래는 Ring 형태이지만, 버스 구조로도 가능하다.

Token Ring

RS-485에서 멀티 마스터를 구현하기 위해서는 Collision이 발생하지 않는 Token Ring 방식을 사용해야 한다.