什么是时间片环

时间片环又被称为时隙环，简记SR-LAN，是另一种基于环形拓扑的局域网，其相关的标准为ISO 8802/7。

时间片环的特点

环路中可以同时存在多个时间片，允许多个结点同时访问媒体，传输数据；

被传输的逻辑小分组长度固定；

时间片中有效数据成分少，并且，如果某一时刻只有少数结点要求发送数据，则多个时间片无法被利用，因此线路利用率较低。

时间片环的基本原理

时间片环的依据：环路的数据传输和转发器的处理延时，整个环路可以被视为等效的循环移位寄存器。

循环移位寄存器的位数＝（电信号传播延迟（5us/km）×传输媒体长度＋转发器延时）×数据传输速率。

例如：100个结点组成的环路，结点间距为100米，假设每个转发器的处理延时为2us，网络传输速率为10Mbps（等价于10b/us），则整个环路等价于2500位的循环移位寄存器：

100个转发器总延时： 100×2us＝200us;

100段线路传输总延时： 100米×100段＝10000米（延时50us）；

环路等价的循环移位寄存器： （200＋50）us×10b/us＝2500b

时间片划分（槽）：将整个循环移位寄存器视为一列首尾衔接的列车，槽（时间片）对应了列车的车厢，用于传输数据。

数据帧的装拆工作：将数据帧拆卸为适合槽传输的数据块（逻辑小分组）

时间片环同一时刻可能有多个结点发送数据，网上有多个逻辑小分组在传输。

整个环路对应的循环移位寄存器应该是时间片的整数倍。每个结点都可以插入一定量的移位寄存器，并由环路中的监控器负责整数倍的工作。

结点类型：

基本型：支持长度为40比特（内含2个字节的数据）的逻辑小分组；

增强型：支持长度为40、56、72和86比特（内含2、4、6和8字节数据）的逻辑小分组。

时间片环的数据帧格式

帧开始标志（P）：标识帧的开始，同时指出地址的类型。

数据长度（L）： 帧中用户数据字段的实际长度。

信宿/信源地址（DA/SA）：帧的收发结点地址。

填充字段（PAD）：目的是保证DATA和PAD两字段之和为偶数个字节。

引导比特（S）：为“1”，表示逻辑小分组（或者时间片）的开始。

槽满/空标识（F/E）：表示当前槽是否已存放数据，满为1，空为0。

监控位（M）：监控槽的运行状态，结点发送时，置0，监控器置1，

宿/源地址（da/sa）：收发逻辑小分组的结点地址（255表示广播小分组，0：本地址）。

结点类型（T）：结点是否为基本型或增强型。

应答位（R）：宿结点填写，表示逻辑小分组的接收情况（01为正确接收）。

校验位（P）：采用偶校验。

时间片环的工作过程

有数据帧待发的结点，分段数据帧，组成逻辑小分组，并等待时间片的到来；

一旦识别到空的时间片（ F/E＝0），结点将逻辑小分组填入时间片（槽），置时间片满（ F/E＝1），发送到传输媒体上；

匹配宿地址的接收结点复制逻辑小分组（组装成帧）；并且根据小分组的接收情况，置起应答位（R），同时转发时间片；

环中时间片个数固定，发送结点可以根据时间片计数或者源地址判断发送的逻辑小分组的返回；

发送结点撤消小分组，释放空时间片；并且根据返回的应答信号，确定在获得新的空时间片后是否进行继续发送或者重传；

为了保证环中所有结点都可以公平地获得发送数据的权利，标准中规定：任一时刻，每个结点只能有一个逻辑小分组在环中流动；不允许占用同一个时间片连续传送一个以上的逻辑小分组。