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토큰 버스에 대해 설명하시오

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최초등록일 2023.10.16 최종저작일 2023.10
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토큰 버스에 대해 설명하시오
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    본문내용

    토큰 버스는 컴퓨터 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 통신 방식 중 하나이다. 이 방식은 토큰 패싱 방식을 사용하여 데이터를 전송하며, 토큰 버스 네트워크에서는 하나의 토큰이 시스템 내에서 순환하면서 각 장치가 데이터를 전송하거나 수신할 수 있다.

    이러한 방식은 충돌을 방지하고 효율적인 데이터 전송을 가능하게 한다는 장점이 있다. 또한, 토큰 버스는 대규모 네트워크에서도 안정적으로 동작할 수 있으며, 토큰의 우선순위를 조절하여 특정 장치에 대한 우선권을 부여할 수 있다.

    참고자료

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    • 1. 토큰 버스의 정의 및 작동 원리
      토큰 버스는 컴퓨터 네트워크에서 매체 접근 제어(MAC) 방식 중 하나로, 토큰이라는 특수한 프레임이 네트워크 상의 노드들을 순환하면서 통신 권한을 관리하는 방식입니다. 이 기술은 논리적으로는 링 구조를 가지지만 물리적으로는 버스 구조로 구현되어 있다는 점이 특징입니다. 작동 원리는 토큰을 소유한 노드만 데이터를 전송할 수 있으며, 전송 완료 후 토큰을 다음 노드로 전달하는 방식으로 진행됩니다. 이러한 구조는 네트워크 충돌을 효과적으로 방지하고 공정한 대역폭 할당을 가능하게 합니다. 토큰 버스는 결정론적 성능을 제공하므로 실시간 시스템에 적합한 기술입니다.
    • 2. 토큰 버스의 장점
      토큰 버스의 가장 큰 장점은 충돌 없는 통신을 보장한다는 점입니다. 토큰 기반 접근 방식으로 인해 네트워크 충돌이 발생하지 않으므로 대역폭 낭비가 최소화됩니다. 또한 모든 노드가 공정하게 토큰을 받을 수 있어 우선순위 기반의 공정한 자원 할당이 가능합니다. 실시간 시스템에서 필요한 결정론적 성능을 제공하므로 산업용 제어 시스템이나 자동화 시스템에 매우 적합합니다. 네트워크 성능이 예측 가능하고 안정적이므로 신뢰성이 높은 통신이 필요한 환경에서 우수한 선택지입니다.
    • 3. 토큰 버스의 단점
      토큰 버스의 주요 단점은 구현의 복잡성입니다. 토큰 관리, 손실 시 복구, 노드 추가/제거 등의 메커니즘이 복잡하여 시스템 구축 비용이 높습니다. 또한 토큰 순환 시간으로 인한 지연이 발생하므로 낮은 지연시간이 필요한 응용에는 부적합할 수 있습니다. 네트워크 확장성도 제한적이며, 노드 수가 증가할수록 토큰 순환 시간이 증가합니다. 현대의 고속 네트워크 환경에서는 이더넷 기반 기술에 비해 성능이 떨어지는 경향이 있으며, 기술 지원과 관련 장비의 가용성도 감소하고 있습니다.
    • 4. 토큰 버스의 현황 및 대체 기술
      토큰 버스는 현재 산업용 네트워크 분야에서만 제한적으로 사용되고 있으며, 일반 컴퓨터 네트워크에서는 거의 사용되지 않습니다. 이더넷 기반의 스위칭 기술과 무선 네트워크 기술의 발전으로 인해 토큰 버스의 필요성이 크게 감소했습니다. 현대에는 이더넷, Wi-Fi, 5G 등이 주류 기술이 되었으며, 산업용 분야에서도 이더넷 기반의 실시간 프로토콜(EtherCAT, PROFINET 등)이 대체 기술로 부상하고 있습니다. 그러나 특정 산업용 제어 시스템에서는 여전히 토큰 버스 기반 기술이 사용되고 있으며, 레거시 시스템 유지보수 분야에서 그 중요성이 남아있습니다.
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