Token, token ring

Token és una d'aquelles paraules provinents de l'anglès i que s'utilitzen freqüentment en xarxes, informàtica i fins i tot en operacions borsàries bancàries. Segurament on més l'hagis escoltes és en les xarxes "anell de testimoni". En essència el significat serà el mateix, una cosa ambigu però que esperem explicar amb la major precisió i senzillesa possibles.

Índex de continguts

Què és un Token en informàtica

Comencem per definir el significat general de token, el qual representa un objecte o símbol (seria aquesta la seva traducció a l'espanyol), que pot ser tant programari com maquinari que representa la capacitat o dret de realitzar una operació.

Token generador de clau d'un sol ús

Aquest terme sobretot s'utilitza en el camp de seguretat, ja que el token és un identificador que converteix una dada sensible en un que és segur. A aquest procés se l'anomena tokenització, en el qual s'agafa una dada o element o element d'informació que podria ser per exemple un text pla i el afegeix una capa de protecció per a convertirà en una dada encriptat o confidencial. També hi tokens en forma de dispositius generadors de contrasenyes d'un sol ús.

En l'actualitat les dades sensibles que viatgen per la xarxa i que són emmagatzemats, per exemple, comptes bancaris, registres mèdics i sobretot transaccions borsàries per Internet, han d'anar tokenizados, i un destokenizador els destokenizará perquè els sistemes l'utilitzin de forma segura. I, si podríem haver fet un embarbussament amb aquest tema.

Podem distingir tots aquests tipus de token:

• Anell de testimoni: es tracta d'una topologia de xarxa en la qual un token circula en un anell lògic. Això ho veurem més detalladament a continuació Token d'accés: serà un objecte que representa una operació de control d'accés Token de seguretat: en aquest cas serà un objecte té com a finalitat la d'autenticar a un usuari en un equip. Pot ser un element maquinari o programari. Token de sessió: és un identificador únic que defineix una sessió, per exemple, el nom d'usuari

El testimoni és un terme bastant relacionat amb l'economia, i parlem d'ell com moneda digital, fitxes de joc en casinos, monedes físiques, etc.

Exemple d'testimoni en programació

Si els tokens són objectes lògics o físics, cada element que constitueix un codi de programa és un d'aquests elements, per exemple:

"SI cadena =! clau LLAVORS "

Cada un d'aquests elements és un símbol, alguns d'ells són identificadors de classe i altres valors.

• SI i LLAVORS són paraules reservades, que s'utilitzen com tokens de classe per crear una condició. =! És un símbol operador, crea la condició lògica que s'ha de complir cadena i clau són els identificadors, que poden estar encriptats perquè el seu valor intern no sigui desxifrat per ningú excepte el programa que l'utilitza.

Arquitectura de xarxa Token Ring

Encara que en l'actualitat és una arquitectura que ja no s'utilitza i que ha estat substituïda en tots els àmbits pels estàndards d'Ethernet, val la pena fer una referència a ella amb el simple fet de proporcionar aprenentatge.

MAU IBM 8 port

Aquesta arquitectura va aparèixer després de la creació de les primeres xarxes de transferència de dades com ARPANET. Empreses com Procom, Proteon i més tard IBM van crear les primeres xarxes d'aquest tipus. Precisament va ser IBM el que més va apostar per elles, tot i que oferia preus molt alts per la seva llicència. Però ja en els 70 es va començar a implementar l'estàndard Ethernet mitjançant IEEE, utilitzant cables coaxials i topologia en estrella o monitoritzar molt més econòmica, versàtil.

Anell de testimoni no és una xarxa amb topologia en anell

És important deixar clar que anell de testimoni no és una xarxa en anell pròpiament dita. En aquestes xarxes cada node està connectat tant a dreta com a esquerra fins a formar un anell tancat. I un equip cau, la xarxa es trenca i deixa de funcionar, al menys aquelles en què la informació només pot viatjar en un sentit.

Adaptador multiport IBM

Però una xarxa d'aquest tipus no és això, la implementació que va fer IBM es tractava d'una xarxa amb topologia lògica en forma d'anell, però que físicament es veu com una topologia en malla, tal com veieu al gràfic anterior. Hi ha una unitat d'accés d'estació múltiple (MAU o MSAU), que mitjançant el pas de testimoni (token) amb un frame de 3 bytes que recorre l'anell, es connectant amb els diferents nodes de la xarxa col·locats en estrella. Com veiem, és molt diferent de la xarxa en anell bàsica, ja que aquí els nodes no estan directament connectats entre ells, sinó més aviat a un bus a anell que es tanca sobre si mateix.

Targeta de xarxa IBM doble port RS-232 Ethernet

Aquesta topologia està estandarditzada segons IEEE 802.4, i actualment està en desús en benefici a Ethernet. Les característiques d'una xarxa Token Ring serien:

• Topologia lògica en anell i física a estrellaPuede utilitzar cable de parell trenat i suporta una longitud màxima de 366 m La distància entre el MAU i un node no pot ser més de 100 m La capacitat màxima d'una MAU és de 8 nodes (8 boques) La seva velocitat màxima és de 16 Mbps, encara que amb HSTR es va elevar a 100 Mbps

Protocol Token Passing i funcionament

Realment l'anell està dins de la MAU, així que tota la informació ha de passar per aquest dispositiu perquè sigui enviat no a el node de destinació directament, sinó a el següent node en l'ordre que hagi estat establert. Aquesta és la diferència fonamental amb una xarxa en estrella, en la qual el frame no circula per l'anell fins a trobar el seu destí, sinó que és enviat directament a el node de destinació o tots alhora si fem servir un hub.

Token passing és el protocol encarregat d'assegurar que tot marxa de forma ordenada, així que un equip no podrà transmetre a la xarxa fins que el testimoni no arribi a aquest equip. Encara que un equip no vagi a rebre o transmetre res, el testimoni anirà passant per cada un d'ells contínuament, sent un testimoni que utilitzarà només l'interessat en cada moment.

Trama anell de testimoni

El testimoni és un frame de 3 byte que conté:

• SD (Star delimiter): 8 bits per indicar on comença el testimoni AC (Access Control): un altre byte per indicar si el testimoni està lliure (0) o ocupat (1) ED (End delimiter): igual que el primer per a delimitar el final de l'token

A més, la trama completa comptarà amb 12 bytes per emmagatzemar l'adreça de destinació i origen, 4 bytes per a control d'errors CRC i altres dos bytes per a control i estatus de la trama.

El testimoni es quedarà en cada node com a màxim 10 ms, al que se li crida holding time. Com meta la informació, la trama continuarà viatjant fins que el node interessat l'agafi i la copiï. En aquest instant un bit indicarà que ja ha estat copiat, perquè a l'arribar a la MAU el testimoni es torna a arrencar i torni a fer el pas per l'anell.

Possibles errors en la xarxa Token Ring

Com en totes les xarxes, hi pot haver errors tant en la pèrdua de el testimoni com en la pèrdua o trencament d'un node de la xarxa, així que com que quedi completament definida convé saber què es faria en aquests casos.

Targeta de xarxa ISA IBM 8 bit

En primer lloc, hem de saber que tots els nodes connectats a aquesta xarxa poden adoptar la condició de monitor actiu (AM) o stand-by (SM). Només hi pot haver un AM, el qual s'encarrega de vigilar el funcionament de la xarxa, i es decideix mitjançant el testimoni claiming. Quan l'AM falla, el SM més proper enviarà un claim token frame, a el següent node el qual canviarà la direcció MAC per la de l'emissor si aquesta té un valor més alt. D'aquesta manera passarà per tots els nodes de l'anell 3 vegades, i la MAC que romangui en el claim testimoni frame serà la de el nou AM de la xarxa.

L'AM té altres importants funcions, com per exemple crearà un nou token si l'actual desapareix. I és que quan el testimoni passa pel AM, aquest col·loca un temporitzador a 10 ms, si el testimoni triga més a passar, llavors es donarà per perdut i es crearà un de nou.

També pot passar que el receptor de l'paquet no estigui present, així que l'AM assegureu que arriba a la destinació col·locant un bit a un determinat valor. Si torna a passar pel AM amb aquest mateix valor, la trama es destruirà.

Conclusions sobre el testimoni i perquè es va deixar d'utilitzar aquesta topologia de xarxa

Ja hem vist el significat d'un símbol i la seva multitud d'usos en informàtica, però sens dubte és més conegut per la topologia que porta el seu nom anell de testimoni, que és segurament per la qual has entrat en aquest article.

En l'actualitat aquesta xarxa ha caigut en desús en benefici d'Ethernet, ja que aquesta ofereix una sèrie d'avantatges òbvies davant d'aquesta tipologia, com ara permetre la connexió directa d'equips mitjançant cables creuats o detecció automàtica.

I tot i que aquesta topologia evita les col·lisions de paquets, Ethernet és molt més ràpida i amb una implementació més barata a causa de l'ús per part de anell de testimoni de targetes de xarxa més cares ia l'obligació d'utilitzar encaminadors de 8 ports.

Coneixies aquesta topologia de xarxa, pesaves que anell de testimoni era simplement una topologia en anell? Si vols aclarir alguna cosa, tens alguna pregunta, o t'ha agradat, déjanosla en un comentari sota.