Token Ring: Introduction to Token Ring Topology in Hindi

Token Ring Network in Hindi

Token Ring: Introduction to Token Ring Topology in Hindi

Token Ring topology एक ऐसी नेटवर्क संरचना है जिसमें सभी workstations और अन्य network devices एक closed loop या ring में जुड़े होते हैं। इस रिंग के माध्यम से एक विशेष control frame — जिसे token कहा जाता है — लगातार चलते रहता है। इसी token की सहायता से network में access control संभव होता है। चूँकि data एक निश्चित दिशा में गतिमान रहता है, टकराव (collision) के अवसर बहुत कम हो जाते हैं, जिससे deterministic performance मिलती है।

Basic Characteristics

• प्रत्येक node एक और केवल एक बार token प्राप्त करती है, जिससे fairness सुनिश्चित होती है।
• डेटा और token दोनों ही logical रिंग में घड़ी की सुई दिशा (clockwise) या विपरीत दिशा (counter‑clockwise) में भ्रमण करते हैं।
• Media Access Unit (MAU) central hub के रूप में कार्य कर सकती है, लेकिन logical क्रम एक रिंग का ही बनता है।
• ट्रैफिक serial रूप से बहता है, अतः deterministic latency प्राप्त करना सरल है।

Hardware Components

• Network Interface Card (NIC) — प्रत्येक स्टेशन में लगी होती है; यह token के receipt एवं transmission के लिए आवश्यक circuitry प्रदान करती है।
• Shielded Twisted Pair (STP) या Fiber — सामान्यत: physical medium होता है, जो EMI प्रतिरोधी तथा निरंतर throughput के लिए उपयुक्त है।
• MAU — त्रुटि आने पर bypass relay के माध्यम से faulty node को loop से बाहर निकाल सकती है, जिससे पूरे रिंग का संचार प्रभावित नहीं होता।

Token Frame Format

नीचे simplified token व data frame representation दिया गया है, ताकि beginners पहचान सकें कि प्रत्येक bytes/fields का कार्य क्या है:

• AC (Access Control) — Priority एवं monitor bits नियंत्रित करता है।
• FC (Frame Control) — Data एवं control frame का अलगाव करता है।
• DA/SA — Destination / Source Address (48‑bit)।
• FCS — Frame Check Sequence (CRC) जिससे integrity सुनिश्चित होती है।

Token Passing: Mechanism of Access Control in Token Ring in Hindi

Token Passing वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा Token Ring topology में access control प्राप्त किया जाता है। एक ही समय में केवल वही स्टेशन data भेज सकता है जिसके पास valid token होता है। यह प्रणाली CSMA/CD की तरह collision detection पर निर्भर नहीं होती, इसीलिए high‑traffic परिस्थितियों में भी predictability बनी रहती है।

Step‑by‑Step Process

• Token Generation — नेटवर्क start होने पर monitor station पहला free token generate करती है।
• Token Circulation — Token प्रत्येक node से क्रमशः गुजरता है। जब कोई station data नहीं भेजना चाहता, वह token को as‑is अगली node को forward कर देता है।
• Token Seizure — यदि किसी station को data भेजना है, वह token को capture कर लेता है और पहले AC field में busy bit सेट करता है।
• Frame Transmission — Station अपना data frame रिंग पर inject करता है। यह frame पूरे loop का चक्कर लगाकर वापस source तक पहुँचता है।
• Token Release — Data frame transmit होने के बाद वही station नया free token ring में छोड़ देता है ताकि दूसरी nodes भी communicate कर सकें।

Priority Handling

Token में उपलब्ध priority bits की वजह से उच्च‑महत्त्व वाले traffic को जल्दी access मिल सकता है। यदि किसी critical ट्रैफिक वाले station ने higher priority सेट की है तो token seize करते समय वह lower priority token को override कर सकता है, बशर्ते regulatory timers violated न हों। इससे real‑time applications (voice, industrial control) को बेहतर QoS मिलती है।

Timers and Failure Recovery

• T_HT (Hold Token) timer सुनिश्चित करता है कि कोई भी station token को अत्यधिक समय तक नहीं रोकेगा।
• T_PT (Token Rotation) timer valid token के network में लगातार होने की गारंटी देता है; expire होने पर नया token generate किया जाता है।
• Monitor Station लगातार frame status bits जाँचता है; duplicate token या orphaned frame की स्थिति में corrective action करता है।

Token Ring Working: Frame Transmission Process in Hindi

Token Ring की working principle को समझने के लिए यह जानना ज़रूरी है कि layer 2 frame physical media पर कैसे travel करता है और वापस source तक क्यों लौटता है। इस section में frame flow, relay bypass, और error detection जैसे पहलुओं को विस्तार से देखेंगे।

Operational Flow

• Frame Injection — Source स्टेशन busy token पाकर AC/FC/DA/SA/Data/FCS bytes के साथ frame तैयार करता है और ring में send कर देता है।
• Intermediate Reception — हर intermediate node frame को bit‑by‑bit receive करता है; यदि DA उसका address नहीं है तो frame को बिना बदले आगे बढ़ाता है (store‑and‑forward delay लगभग 1 bit time)।
• Destination Processing — गंतव्य स्टेशन frame accept करता है, A (access) bit set करता है और acknowledgment purpose से frame को आगे ring में circulate होने देता है।
• Source Removal — Frame वापस source पर पहुँचने पर M (monitor) bit check किया जाता है; data सफलतापूर्वक deliver होने पर frame remove कर लिया जाता है और free token release होता है।

Error Handling & Fault Isolation

• यदि frame में CRC error मिले तो destination Error Detected indicator set करता है। Source इसे पढ़कर retransmission लागू कर सकता है।
• Bypass Relays — MAU किसी faulty NIC या broken cable segment को automatically bypass कर देता है, जिससे rest of ring operational रहे।
• Beaconing — Severe failure पर प्रभावित स्टेशन continuous beacon frame भेजकर network administrator को fault location जल्दी identify करने में मदद करता है।

Performance Metrics

Token Ring Limitations: Drawbacks of Token Ring in Hindi

यद्यपि Token Ring deterministic access और low collision environment प्रदान करता है, आधुनिक Ethernet स्विचिंग के युग में इसके कई limitations स्पष्ट हो चुके हैं। नीचे प्रमुख कमियों को विस्तार से समझाया गया है ताकि learners network evolution की आवश्यकता को समझ सकें।

Technical Limitations

• Scalability Issues — Ring में हर अतिरिक्त node token rotation time बढ़ाती है और latency पर सीधा प्रभाव डालती है।
• Single‑Point Failure — भले ही MAU bypass relay उपलब्ध हो, किन्तु ring‑break या monitor station failure से network ठप पड़ सकता है, जब तक कि fault isolate न हो।
• Legacy Data Rate — 4 और 16 Mbps today के Gigabit Ethernet की तुलना में काफी धीमे हैं, जिससे high‑bandwidth applications असंभव हो जाते हैं।
• Complex Hardware — NIC पर token management logic costly होता है; साथ ही STP cabling installation Ethernet UTP की तुलना में महंगा रहता है।
• Migration Difficulty — Hierarchical switched network में Token Ring को interoperate कराने के लिए bridge या router लगाना पड़ता है, जो configuration एवं maintenance overhead बढ़ाता है।

Economic & Market Limitations

• Vendor Lock‑in — शुरुआती समय में IBM centric ecosystem के कारण multi‑vendor interoperability challenges बनते थे।
• Declining Support — Industry में Ethernet dominance के बाद Token Ring उपकरणों का manufacturing लगभग बंद हो गया; spare parts मिलना कठिन हो गया।
• Higher TCO (Total Cost of Ownership) — Installation + hardware + troubleshooting collectively Ethernet की तुलना में महँगा साबित हुआ।