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第 4-2 章 資訊網路 第 4-2 章 * 乙太網路： CSMA/CD Best effort 訊框結構 延遲時間 BEBA演算法 Interframe Spacing（spacing gap) CSMA / CD 傳輸流程圖 乙太網路－ 媒體規格 乙太網路 －市場佔有率最高的原因 第 4-2 章 常用網路拓樸簡介 資訊網路 第 4-2 章 * 乙太網路（Ethernet Network ）的標準 起源 : 1960年 夏威夷大學開發的CSMA/CD（載波偵測存取與碰撞偵測）技術 IEEE 802.3： 全祿（Xerox）1970年發展最早的實驗性乙太網路系統 DIX 聯盟 (DEC、Intel、Xerox) 推動乙太網路成為業界的標準 將專利權轉移給 IEEE 協會，成為IEEE 802.3規格版本 * 載波偵測多重存取與碰撞偵測（CSMA/CD） 分成三階段： 送出資料前： 工作站需先傾聽網路狀況 有人在使用網路就須等候 否則工作站就可傳輸資料 資料傳輸時： 設備還是繼續傾聽 確定其他工作站沒有要在此時將資料上傳網路媒體 當兩台電腦同時傾聽網路： 沒人使用網路，便同時開始傳輸資料 就會發生碰撞 listen before talk listen while talking wait before talk again * 乙太網路－ Best effort（盡力而為） 乙太網路 : 非連接式網路（Connectionless）架構 為 Best effort（盡力而為）系統 Best effort（盡力而為）： 資料送出去後 所有網路上的成員會盡其所能幫助該資料送往目的地 若網路壅塞或訊號受到干擾而無法送達資料 資料不必確認 : 相關設備會拋棄該訊息 不會通知發送者無法送達的訊息 好處：網路不穩定，不必因非必要的重傳，增加網路負擔 資料必須準確送達 : 需提供確認與重傳機制 如使用LLC與TCP的可靠傳輸協定 資訊網路 第 4-2 章 * 乙太網路 － 訊框結構 Preamble :1與0的交替模式來同步時序 Start Frame Delimiter：標示時序資訊的結束和訊框的開始 Destination Address ：可為單點廣播、多點廣播（群組），或廣播（所有節點）位址 Source Address ：發送者MAC位址 Length ：顯示資料佔幾個位元組的長度 Data Payload：最少必須有46個位元組，最多不可超過1500個位元組 Frame Check Sequence ：傳送裝置建立一個循環冗餘查核（Cyclic Redundancy Check，CRC）值?CRC-32 接收裝置重新計算此值，以判斷訊框是否有誤 訊框長度：從目的地位址算起，到訊框檢查字元的總長度，最少必須有64個位元組， 最多不可超過1518個位元組 資訊網路 第 4-2 章 * Data payload（資料酬載）：46~1500位元組 乙太網路訊框長度 : 最少必須64個位元組 最多不可超過1518個位元組 資料不足時，須加上填充字元 使長度達64個位元組 計算訊框長度： 目的地位址（DA）算起，到訊框檢查字元（FCS）的總長度 6 （DA） +6 （SA） +2 （LEN） +4（FCS）＝18 至少： 46 + 18＝64# 最多：1500 + 18＝1518# * 延遲時間 延遲時間： 網路設備中延遲時間以中繼器最短 比較網路傳輸和cpu執行速度 : 例如： 一個2500公尺的粗同軸電纜所架構的乙太網路拓樸 訊號往返一次所需時間大約40多微秒 剛好小於乙太網路規定的51.2微秒的最大傳輸時間 40微秒可以讓cpu 執行多少指令： 假設一部CPU速度為500MHz的電腦 500MHz就是中央處理器每秒可執行5億個機器碼指令 40微秒可讓CPU工作2萬次 5×108×40×10-6＝20,000次 結論： CPU工作速度還是遠遠高於訊號往返一次所需時間 * 載波偵測多重存取與碰撞偵測－ BEBA演算法 發生碰撞時： 先偵測到碰撞的網路卡 發送一個32位元長的碰撞訊號（jam signal，擁擠訊號 ） 以便知會所有的設備有碰撞發生 當網路上所有的設備都知道發生碰撞後 : 使用BEBA（Truncated Binary Exponential Back-off Algorithm）演算法 計算重傳時須等待的時間 n：（n ＜＝16）碰撞次數 超過16次便宣告失敗 放棄這次傳送，並向上層通知錯誤 k：Min（n，10） 小於10次的碰撞次數以原次數計 大於10次以10次計 r：（unit：slot time）0＜＝ r ＜ 2k 隨機產生的等待時間因子 slot tim