令牌环的效率

令牌环协议是局域网（LAN）中使用的一种通信协议。在令牌环协议中，网络拓扑用于定义站点发送的顺序。这些站在一个环中相互连接。它使用一个特殊的三字节帧，称为“令牌” ，围绕一个环传播。它利用 Token Passing 受控访问机制。帧也在令牌的方向上传输。这样，他们将围绕环循环并到达目的地车站。

响铃延迟 -
单个位在环上传输所花费的时间称为环延迟。

在哪里，
d = 环的长度
v = 环中数据的速度
N = 没有。环形站台数
b = 每个站在传输之前保持位所用的时间（位延迟）

将 N*b 转换为 sec –

RL = d/v + (N*b)/B  (B – bandwidth)

将 d/v 转换为位 –

RL = (d/v)*B + N*b  (B – bandwidth)

周期 -
令牌完成环一圈所用的时间称为周期时间。

Cycle time = Tp + (THT*N)
Where, THT - Token Holding Time
Tp - Propagation delay(d/v)

代币持有时间 (THT) –
一个站可以持有令牌帧的最长时间称为 THT，默认情况下设置为 10 毫秒。没有任何站点可以持有超过 THT 的代币。

计算 THT：

1. 延迟令牌重新插入 (DTR) –

在这种情况下，发送方发送数据包并等待整个数据包完成环的往返并返回。当发送者收到整个数据包时，它会释放令牌
一个实例的环中只有一个数据包
比 ETR 更可靠

在这种情况下，

THT = Tt + RL
    = Tt + Tp + N*b   (In most cases, bit delay is 0) 
So, THT = Tt + Tp
 where Tt = transmission delay
       Tp = propagation delay

2. 早期令牌重新插入 (ETR) –

发送者在释放令牌之前不等待数据包完成旋转。数据传输后立即释放令牌
环中存在多个数据包
不如 DTR 可靠

站 1：接收令牌并传输数据 D1，然后释放令牌。
Station 2：接收D1（放在另一端）和令牌，然后，传输数据D2并释放令牌。
站 3：接收 D1 -> 发送 D1
接收 D2 –> 发送 D2
接收令牌 -> 发送 D3
释放令牌。
站 4：接收 D1 -> 发送 D1
接收 D2 –> 发送 D2
接收 D3 -> 发送 D3
接收令牌 -> 发送 D4
释放令牌。

站 1：收到 D1 -> D1 已完成行程，丢弃 D1
接收 D2 –> 发送 D2
接收 D3 -> 发送 D3
接收 D4 –> 发送 D4
接收令牌 -> 传输 D1（新）
释放令牌。
（并且循环继续如此......）

在这种情况下，

THT = Tt
 where Tt = transmission delay
       Tp = propagation delay

效率 -
效率，e = 有用时间/总时间

有用时间 = N*T _t
总时间 = 循环时间 = T _p + (THT*N)

因此，e = (N*T _t )/(T _p + (THT*N))

1. 延迟令牌重新插入 -
在这种情况下，THT = T _t + T _p
因此，周期时间 = T _p + N*(T _t + T _p )

Efficiency, e = (N*Tt)/(Tp + N*(Tt + Tp))
               = 1/(1 + a*((N+1)/N))
where a = Tp/Tt

2. 早期代币重新插入——
在这种情况下，THT = T _t
因此，周期时间 = T _p + N*(T _t )

Efficiency, e = (N*Tt)/(Tp + N*(Tt))
               = 1/(1 + a*(1/N))
where a = Tp/Tt

GATE 练习题 –

GATE-CS-2014-(Set-1) |问题 65
GATE-CS-2014-(Set-2) |问题 35
门它 2007 |问题 72
门它 2007 |问题 73
门-IT-2004 |问题 82