第4章局域網(wǎng)介質訪問控制方法

1、4.3局域網(wǎng)的介質訪問控制方法4.局域網(wǎng)介質訪問控制方法 將傳輸介質的頻帶有效地分配給網(wǎng)絡上各結點的方法稱為介質訪問控制方法。換種說法，即是指局域網(wǎng)中共用信道的使用產(chǎn)生競爭時，如何分配信道的使用權，這種分配信道的使用權的方法，稱為介質訪問控制方法。 .局域網(wǎng)介質訪問控制方法基于分布式的介質訪問控制方法有3種： 適合總線結構的帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多載波監(jiān)聽多路訪問（路訪問（CSMA/CD）方法。 適合令牌環(huán)總線（令牌環(huán)總線（Token BusToken Bus）訪問控制）訪問控制方法。 適合環(huán)型結構的令牌環(huán)環(huán)型結構的令牌環(huán)（Token Ring）方法。CSMA/CD適用于總線型和樹形拓撲結構的網(wǎng)

2、絡。CSMA/CD有效地解決了介質共享、信道分配和信道沖突等問題，是目前局域網(wǎng)中最常采用的一種介質訪問控制方法。4.局域網(wǎng)介質訪問控制方法 CSMA/CD的含義載波偵聽多路訪問（CSMA）沖突檢測（CD）A、一個結點要發(fā)送數(shù)據(jù)，先偵聽總、一個結點要發(fā)送數(shù)據(jù)，先偵聽總線上是否有其他結點發(fā)送的信號。線上是否有其他結點發(fā)送的信號。B、如果總線空閑，則發(fā)送數(shù)據(jù)、如果總線空閑，則發(fā)送數(shù)據(jù)C、如果總線繁忙，則再等待一定時、如果總線繁忙，則再等待一定時間間隔再去偵聽。間間隔再去偵聽。載波偵聽多路訪問可以描述為：載波偵聽多路訪問可以描述為： “先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，隨機延遲后沖突停

3、止，隨機延遲后重發(fā)重發(fā)”控制過程包括控制過程包括4 4個步驟個步驟: : 載波偵聽：載波偵聽：是指用電子技術檢測總線上有沒是指用電子技術檢測總線上有沒有其它計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，以免發(fā)生碰撞。有其它計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，以免發(fā)生碰撞。 沖突檢測：沖突檢測：在每個站發(fā)送幀期間在每個站發(fā)送幀期間, ,同時具有同時具有檢測首先沖突的能力。一旦遇到?jīng)_突，則立即停檢測首先沖突的能力。一旦遇到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)一串阻塞信號，通報總線止發(fā)送，并向總線上發(fā)一串阻塞信號，通報總線上各站點已發(fā)生沖突。上各站點已發(fā)生沖突。 ? ?多路訪問：多路訪問：當檢測到?jīng)_突并在發(fā)完當檢測到?jīng)_突并在發(fā)完阻塞信號后

4、阻塞信號后, ,需要等待一個隨機時間，然需要等待一個隨機時間，然后再用后再用CSMACSMA的算法重新發(fā)送。的算法重新發(fā)送。 爭用方式：爭用方式：在總線上的每個結點都能在總線上的每個結點都能隨時發(fā)送信息，但在同一時刻只允許一對隨時發(fā)送信息，但在同一時刻只允許一對結點可以通信，否則，就會導致信號相互結點可以通信，否則，就會導致信號相互疊加，造成數(shù)據(jù)錯誤，這就是線路爭用帶疊加，造成數(shù)據(jù)錯誤，這就是線路爭用帶來的問題。來的問題。 4.局域網(wǎng)介質訪問控制方法發(fā)送幀媒體忙？延遲隨機時間YesNo發(fā)送沖突嗎？Yes發(fā)送干擾信號碰撞次數(shù)N+1N=16？NoYes發(fā)送失敗發(fā)送完？發(fā)送成功YesNoNo圖 4-

5、4 CSMA/CD的工作流程圖.CSMA/CD帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD方法加強沖突：當發(fā)送數(shù)據(jù)的站一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生了碰撞時，除了立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)外，還要再繼續(xù)發(fā)送若干比特的人為干擾信號(jamming signal)，以便讓所有用戶都知道現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了碰撞。 3、令牌環(huán)訪問控制在令牌環(huán)網(wǎng)中，所有結點通過接口連成環(huán)形拓撲結構。所有結點的數(shù)據(jù)發(fā)送都由在環(huán)中傳遞的“令牌”進行控制。令牌也稱權標，總是沿著環(huán)單向傳遞，結點必須持有令牌才能發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌環(huán)網(wǎng)的工作流程示意令牌環(huán)網(wǎng)的工作流程示意CDAB站點干線耦合器單向環(huán)點到點鏈路工作的個步驟（1）獲取令牌并發(fā)送數(shù)據(jù)幀網(wǎng)絡空閑時各結點都沒有幀

6、發(fā)送,只有令牌在環(huán)路上繞行,此時令牌標記00000000，稱為空標記。當空閑令牌傳到這個結點時，將空標記換為11111111，稱為忙標記，然后去掉令牌的尾部，加上數(shù)據(jù)，成為數(shù)據(jù)幀，發(fā)送到下一個結點。 接收與轉發(fā)數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)幀每經(jīng)過一個結點時比較數(shù)據(jù)幀中的目的地址，如果不屬于本結點則轉發(fā)出去；否則,在幀中設置已經(jīng)復制的標志，然后向下一結點轉發(fā)。 取消數(shù)據(jù)幀并且重發(fā)令牌： 當數(shù)據(jù)幀通過閉環(huán)重新傳到發(fā)送結點時,發(fā)送結點不再轉發(fā)，而是檢查發(fā)送是否成功。如果數(shù)據(jù)幀傳輸失敗則重發(fā)；如果傳輸成功,則清除該數(shù)據(jù)幀，并且產(chǎn)生一個新的空閑令牌發(fā)送到環(huán)上。 令牌總線（Token Bus）訪問控制也屬于共享介質的局域網(wǎng)，所有計算機都連接在總線上，在物理總線上建立一個邏輯環(huán)，令牌在邏輯環(huán)路中依次傳遞，其工作原理與令牌環(huán)相同。 令牌總線是一種簡單、公平、性能良好的介質訪問控制方法,令牌總線的工作流程如圖4-6示。其中，圖4-6（a）是各結點的物理連接，圖4-6（b）是各結點形成的邏輯環(huán)，在圖中結點G沒有加入到邏輯環(huán)中。圖 4-6 令牌總線的工作原理(b) 邏輯環(huán)傳送方向令牌BFCDE