5.3局域网介质访问控制方式72课件.pptxVIP

5.3局域网介质访问控制方式

01局域网介质访问控制方式CSMA/CD令牌环访问控制局域网使用的是广播信道，即众多用户共享通信媒体，为了保证每个用户不发生冲突，能正常通信，关键问题是如何解决对信道争用。解决信道争用的协议称为介质访问控制协议（MediumAccessControl，MAC），是数据链路层协议的一部分。局域网常用的介质访问控制协议有载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）、令牌环（TokenRing）访问控制和令牌总线访问控制。采用CSMA/CD的以太网已是局域网的主流。局域网介质访问控制方式

02CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD，CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection）是一种适合于总线结构的具有信道检测功能的分布式介质访问控制方法。最初的以太网是基于总线拓扑结构的，使用的是粗同轴电缆，所有站点共享总线，每个站点根据数据帧的目的地址决定是丢弃还是处理该帧。总线上只能有一台计算机发送数据，否则数据信号在信道中会叠加，相互干扰，产生数据冲突，使发出数据无效。由于站点都是随机发送数据的，如果没有一个协议来规范，所有站点都来争用同一个站点，必然会发生冲突。载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）正是解决这种冲突的协议。该协议实际上可分为“载波侦听”和“冲突检测”。

03CSMA/CD工作过程CSMA/CD又被称之为“先听后讲，边听边讲”，其具体工作过程概括如下：（1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。（2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。（3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，并向总线发出一串阻塞信号（连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。（4）已发出信息的站点收到阻塞信号后，等待一段随机时间，重新进入侦听发送阶段。

04二进制指数后退算法实际上，当一个站开始发送信息时，检测到本次发送有无冲突的时间很短，它不超过该站点与距离该站点最远站点信息传输时延的2倍。假设A站点与距离A站最远B站点的传输时延为T（图5-6所示），那么2T就作为一个时间单位。若该站点在信息发送后2T时间内无冲突，则该站点取得使用信道的权利。可见，要检测是否冲突，每个站点发送的最小信息长度必须大于2T。AB最长传输延时时间T

05二进制指数后退算法该算法有下面三种不同的存在方式：（1）非-坚持CSMA若信道空闲，则立即发送。若信道忙，则继续侦听，直至检测到信道是空闲的，立即发送。如果有冲突，则等待一随机量的时间，重复前面的步骤。（2）1-坚持CSMA若信道忙，则不侦听，隔一段时间间隔后再侦听。若信道空闲，则立即发送。由于在信道忙时放弃侦听，就减少了再次冲突的机会，但会使网络的平均延迟时间增加。（3）P-坚持CSMA若信道空闲，则以P的概率发送，而以（1-P）的概率延迟一个时间单位再侦听。一个时间单位通常等于最大传播时延的2倍。若信道忙，则续续侦听直至信道空闲并重复前面步骤。P-坚持CSMA算法是一种既能像非坚持CSMA算法那样减少冲突，又能像坚持CSMA算法那样减少信道空闲时间的折中方案，最重要的是选择好概率P。

06令牌环访问控制方式令牌环是一种适用于环形网络的分布式介质访问控制方式，已由IEEE802委员会建议成为局域网控制协议标准之一，即IEEE802.5标准。在令牌环网中，令牌也叫通行证，它具有特殊的格式和标记。令牌有“忙（Busy）”和“空闲（Free）”两种状态。

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