信道访问及局域网.pptVIP

CSMA/CD算法中，在检测到冲突，并发完阻塞信号后。为了降低再冲突的概率，需要等待一个随机时间，然后再用CSMA的算法发送。为了决定这个随机时间，一个通用的退避算法称为二进制指数退避算法。 二进制指数后退算法（binary exponential backoff） 算法 将冲突发生后的时间划分为长度为51.2微秒的时槽 发生第一次冲突后，各个站点等待 0 或 1 个时槽再开始重传； 发生第二次冲突后，各个站点随机地选择等待0, 1, 2或3个时槽再开始重传； 第 i 次冲突后，在 0 至 2i-1 间随机地选择一个等待的时槽数，再开始重传； 10次冲突后，选择等待的时槽数固定在0至210-1间； 16次冲突后，发送失败，报告上层。 802.3的MAC子层帧格式 前导序列（7个字 帧开始标志（1字节， 目标地址和源地址 2 或 6个字节，以太网为6个字节 (IEEE 802 specifies the use of either 16- or 48-bit addresses, no conformant implementation of IEEE 802.3 uses 16-bit addresses.) 目的地址第一位（LSB: Least Significant Bit）为 0，表示单地址（individual address）；为 1，表示组地址（group address），支持multicast，目的地址全 1，为广播地址。源地址第一位（LSB）为0。 地址中的第二位（LSB）用来区分本地地址和全球地址。 帧长度域（2字节，取值在0-1500之间） 数据（0-1500个字节） 填充（0-46字节） 校验和：CRC校验（4个字节） 扩展域：用于千兆以太网 10Mbps LAN，最大冲突检测时间为51.2微秒，最短帧长为64字节； 网络速度提高，最短帧长也应该增大或者站点间的距离要减小。 关键问题：在MAC子层，如何解决多个站点争用共享信道？ 信道分配方式：静态（FDM、WDM、TDM），动态 多路访问协议 ALOHA：纯ALOHA、分槽ALOHA，（冲突危险区） CAMA：1-坚持型CSMA、非坚持型CSMA、 p-坚持型CSMA（分槽协议） CSMA/CD 6.4.3 IEEE 802.5：令牌环 Token Ring 技术产生原因 环实际上并不是一个广播介质，而是不同的点到点链路组成的环，点到点链路有很多技术优势； 各个站点是公平的，获得信道的时间有上限，避免冲突发生； IBM选择Token Ring作为它的LAN技术。 基本思想 环网设计分析的一个主要问题是 1 比特的“物理长度”，数据传输速率为 R Mbps，典型信号传播速率为200米/微秒，则1 比特的“物理长度”为 200/R米； 环接口引入了1比特的传输延迟； 令牌（Token）是一种特殊的比特组合模式，一个站要发送帧时，需要抓住令牌，并将其移出环； 环本身必须有足够的时延容纳一个完整的令牌，时延由两部分组成：每站的1比特延迟和信号传播延迟。对于短环，必要时需要插入人工延迟； 环接口有两种操作模式：监听模式和传输模式。 当一个站点有数据发送时，在令牌通过此站点时，将令牌从环上取下，发送自己的数据，然后重新生成令牌，发送站负责将发出的帧从环上移去，并转入监听模式。 确认：帧内一个比特域，初值为0，目的站收到后，将其变为1；对广播的确认比较复杂； 重负载下，效率接近100%。 802.5的布线 屏蔽双绞线，速率为1/4/16M，采用差分曼彻斯特编码传输； 为解决环断裂导致整个环无法工作的问题，使用线路中心（Wire Center）进行布线，线路中心设有旁路中继器。 802.3 AND 802.52 局域网的比较 802.3 优点： 使用最为广泛； 算法简单； 站点可以在网络运行中安装； 使用无源电缆； 轻负载时，延迟为0。 缺点 使用模拟器件，每个站点在发送的同时要检测冲突； 最短帧长64字节，对于短数据来讲开销太大； 无优先级，发送是非确定性的，不适合于实时工作； 电缆最长2500米（使用中继器）； * 第四章 计算机局域网 局域网产生的原因 80年代，微型机发展迅速，彼此需要相互通信（近距离），共享资源； 分布式的网络应用：分布式计算，分布式数据库 定义 局域网是一种将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络。 局域网的三个属性 局域网是一种通信网络 通信设备是广义的 在一个小区域内 局域网的基本特点 高数据传输率（10 ~ 1000 Mbps） 短距离（0.1 ~ 10 km） 低出错率（10-8 ~ 10-11） 局域网发展趋势 高速，10G Ethernet 移动，无线局域网 IEEE 802.