計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)之介質(zhì)接入控制

2013-10-301介質(zhì)接入控制本章重點(diǎn)：理解廣播信道分配問(wèn)題掌握查詢技術(shù)、隨機(jī)接入方式（ALOHA、CSMA）2013-10-3021

廣播信道的分配問(wèn)題公用信道訪問(wèn)技術(shù)衛(wèi)星通信網(wǎng)、分組無(wú)線網(wǎng)、總線式局域網(wǎng)沖突存在，需要訪問(wèn)機(jī)制解決信道的爭(zhēng)用關(guān)鍵問(wèn)題？當(dāng)信道的使用產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，如何分配信道的使用權(quán)？用來(lái)決定廣播信道中信道分配的功能及協(xié)議屬于數(shù)據(jù)鏈路層的子層，稱作介質(zhì)接入控制MAC(Medium

Access

Control)子層。MAC子層是數(shù)據(jù)鏈路層的底層。MAC子層在局域網(wǎng)中尤其重要廣播信道也稱為多路訪問(wèn)信道或隨機(jī)訪問(wèn)信道。2013-10-303廣播信道分配問(wèn)題靜態(tài)分配將廣播信道分為多個(gè)“子”信道FDM

TDM

…每個(gè)用戶分配一個(gè)子信道較大延時(shí)，較多帶寬浪費(fèi)動(dòng)態(tài)分配動(dòng)態(tài)不劃分子信道，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)需求進(jìn)行信道分配

非固定使用信道資源：時(shí)隙、頻段……(ALOHA、slotted

ALOHA、CSMA、CSMA/CD…)2013-10-3041.1

靜態(tài)分配法頻分多路復(fù)用（FDM）、時(shí)分多路復(fù)用（TDM）和波分多路復(fù)用（WDM）當(dāng)用戶數(shù)較多且數(shù)量經(jīng)常變化，或者通信量具有突發(fā)性的特點(diǎn)時(shí)，采用FDM就會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。顯而易見(jiàn)的有兩個(gè)問(wèn)題，其一是當(dāng)實(shí)際用戶數(shù)少于已經(jīng)劃分的頻段數(shù)時(shí)，許多寶貴的頻段資源就白白浪費(fèi)了。其二是在頻段已經(jīng)分配完后，其他一些用戶會(huì)因?yàn)闆](méi)有分配到頻段而不能通信，即使這時(shí)已分配到頻段的用戶并沒(méi)有通信。2013-10-305設(shè)信道容量為C（比特/秒），信道上的數(shù)據(jù)到達(dá)率為λ

（幀/秒）。假設(shè)幀長(zhǎng)度可變，幀長(zhǎng)服從幾何分布，其平均長(zhǎng)度為1/μ

（比特/幀）。由排隊(duì)論計(jì)算得：平均時(shí)延DD

1C

現(xiàn)若采用FDM，容量為C的信道被分給N個(gè)用戶使用

NDDFDM

NC

1C

N

N因此，傳統(tǒng)的信道靜態(tài)分配方法不能有效地處理用戶數(shù)量的可變性和通信的突發(fā)性。2013-10-306

1.2

動(dòng)態(tài)信道分配若干假設(shè)：（1）數(shù)據(jù)站模型每個(gè)站點(diǎn)是獨(dú)立的，并以統(tǒng)計(jì)固定的速率產(chǎn)生幀，一幀產(chǎn)生后到被發(fā)送走之前，站點(diǎn)被阻塞，不會(huì)有新的幀產(chǎn)生；（2）單信道假設(shè)所有的通信都是通過(guò)單一的信道來(lái)完成的，單獨(dú)的信道對(duì)所用數(shù)據(jù)站都是平等的；（3）關(guān)于沖突

如果兩幀的發(fā)送在時(shí)間上出現(xiàn)重疊，則認(rèn)為發(fā)生沖突（collision）。在此認(rèn)為所有的站都能檢測(cè)到?jīng)_突（如果它發(fā)生），受沖突的幀必須重傳。（4）時(shí)間參考連續(xù)時(shí)間和時(shí)間分槽（確定何時(shí)發(fā)送）（5）有載波偵聽(tīng)或無(wú)載波偵聽(tīng)載波監(jiān)聽(tīng)和無(wú)載波監(jiān)聽(tīng)（確定能否發(fā)送）7動(dòng)態(tài)分配需要考慮的要素要素如何發(fā)送任意，想發(fā)就發(fā)僅在時(shí)槽起始處發(fā)送發(fā)送前是否偵聽(tīng)載波：盲目

或

等待信道空閑如何接收地址識(shí)別是否檢測(cè)沖突沖突怎樣解決

2013-10-30不使沖突出現(xiàn)減少?zèng)_突減少?zèng)_突影響STOPYES

NOCollision2013-10-308動(dòng)態(tài)信道分配需要考慮的兩個(gè)主要問(wèn)題在哪里分配？集中式：中央監(jiān)控站專門實(shí)施信道的接入控制功能，其他站點(diǎn)必須得到中央監(jiān)控站的允許才能使用信道。分布式：所有的站點(diǎn)共同完成信道接入控制功能，從而動(dòng)態(tài)地完成決定發(fā)送數(shù)據(jù)的順序。如何分配？循環(huán)式：每個(gè)站輪流等到機(jī)會(huì)。適合于有多個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送很多數(shù)據(jù)的情況。預(yù)約式：這種方式把信道的使用時(shí)間劃分為時(shí)隙，站點(diǎn)在約定的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)式：不對(duì)每個(gè)站的發(fā)送權(quán)進(jìn)行限制，而是由各個(gè)站自由競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送機(jī)會(huì)。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，適合輕負(fù)載或中等負(fù)載情況，負(fù)載重時(shí)，性能下降很快。2013-10-3092

查詢技術(shù)概念：查詢技術(shù)是常見(jiàn)的一種信道訪問(wèn)技術(shù)，該技術(shù)都需要一個(gè)中心控制站，中央控制站周期性地向各終端或工作站發(fā)送查詢幀，各用戶只有當(dāng)被控制站查詢時(shí)，才能發(fā)送信息。如：令牌環(huán)、令牌總線。查詢方式一般適用于集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)（如樹(shù)型、星型），也可以使用于回路式(loop)網(wǎng)絡(luò)中2013-10-30102.1

兩種最常用的查詢方法roll-call查詢hub查詢r(jià)oll-call查詢的工作原理12中央控制站N3發(fā)收123N

中央控制站

Hub查詢的工作原理2013-10-3011產(chǎn)生查詢幀

查詢站1接收應(yīng)答幀

ahead?

Y

查詢站N接收應(yīng)答幀

Nroll-call查詢的流程圖等待收到查詢幀？NN

Y

NGo

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好？

Y發(fā)送數(shù)據(jù)

Go

ahead?

Y(a)

中央控制站發(fā)送Go

ahead

(a)

各個(gè)站2013-10-30122.3

自適應(yīng)查詢傳統(tǒng)查詢策略有如下缺點(diǎn)：在輕負(fù)載的情況下，效率較低在重負(fù)載的情況下，將引入較長(zhǎng)的時(shí)延探查法（Probing）的主要思想是：（1）同時(shí)探查一組（兩個(gè)或多個(gè)）站點(diǎn)。如果其中某個(gè)站點(diǎn)需發(fā)送數(shù)據(jù)，則它反饋以某種形式的信號(hào)；否則，系統(tǒng)就認(rèn)為整個(gè)該組站點(diǎn)都是空閑的，直至下一次探查。（2）將具有反饋信號(hào)的站點(diǎn)組（即其中有站點(diǎn)申請(qǐng)使用信道）分成兩個(gè)子組，重復(fù)過(guò)程（1）。（3）對(duì)于最終的探查（即組內(nèi)只有一個(gè)站點(diǎn)），由控制站發(fā)送給該站點(diǎn)一個(gè)查詢幀，使其可以發(fā)送數(shù)據(jù)。2013-10-3013總共需要7次詢問(wèn)（包括5次探查和最后一個(gè)子組所需的2次查詢）就可以完成整個(gè)探查循環(huán)過(guò)程。包含8個(gè)站的探查二叉樹(shù)0000010100111001011101112013-10-3014平均詢問(wèn)次數(shù)純探查

純查詢

自適應(yīng)查詢

p不同查詢方法的掃描周期對(duì)比2013-10-3015多路訪問(wèn)協(xié)議?????純ALOHA時(shí)隙ALOHACSMA無(wú)沖突協(xié)議有限競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議2013-10-30163

隨機(jī)接入：ALOHA控制多個(gè)用戶共用一條信道的協(xié)議

ALOHA協(xié)議(ALOHA原是美國(guó)夏威夷大學(xué)為計(jì)算機(jī)之間

的數(shù)據(jù)信息傳輸與交換設(shè)計(jì)的一種在地面通信網(wǎng)中進(jìn)行的

數(shù)據(jù)分組廣播通信方式)70年代，Norman

Abramson設(shè)計(jì)了ALOHA協(xié)議目的：解決信道的動(dòng)態(tài)分配，基本思想可用于任何無(wú)協(xié)調(diào)關(guān)系的用戶爭(zhēng)用單一共享信道使用權(quán)的系統(tǒng)；有兩種類型的ALOHA系統(tǒng)：純ALOHA（P-ALOHA）和

時(shí)隙ALOHA,又叫做分槽ALOHA協(xié)議（S－ALOHA）。2013-10-3017Background

of

Aloha2013-10-30182013-10-3019A1幀產(chǎn)生A2A2B1沖突隨機(jī)時(shí)間t1t2B2A2t3t4B3A3站A

站B信道上的總效應(yīng)A1B1B1A2B2B22013-10-30203.1

純ALOHA純ALOHA-T0T基本思想：當(dāng)用戶想要發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，它就可以在任何時(shí)候發(fā)送。但是，不同用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)幀就有可能發(fā)生沖突。沖突的幀將被破壞，傳輸不成功，使吞吐量下降。

數(shù)據(jù)幀易受沖突時(shí)間

純ALOHA中，幀沖突的危險(xiǎn)區(qū)2GS

Ge

0.184

12eSmax

2013-10-3021

純ALOHA信道的效率

幀時(shí)(Frame

Time)：發(fā)送一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度

的幀所需的時(shí)間設(shè)：無(wú)限多個(gè)用戶產(chǎn)生新幀的概率服從泊松分布

平均每個(gè)幀時(shí)產(chǎn)生S個(gè)新幀則：當(dāng)S

>

1時(shí)，將每個(gè)幀都沖突所以，吞吐率應(yīng)為

0

<

S

<

1除新幀外，凡沖突的幀也要重發(fā)2013-10-3022

純ALOHA信道的效率（續(xù)）設(shè)：幀發(fā)送的平均值為G幀/幀時(shí)，

G中包括每個(gè)幀

時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的新幀S和由于沖突而需重發(fā)的幀

當(dāng)輕負(fù)載(S

<<

1

0)時(shí)，幾乎無(wú)沖突，則G

S

當(dāng)重負(fù)載(S

1)時(shí)，沖突頻繁，則G

>

S沖突危險(xiǎn)區(qū)t0t0+tt0+2tt0+3t時(shí)間2013-10-3023

純ALOHA的吞吐率設(shè)：在任一幀時(shí)內(nèi)生成k幀（包括新舊幀）的

概率服從泊松分布，為：則：生成0幀的概率為P0

=

e-G

兩個(gè)幀時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的平均幀數(shù)為2G即：

，P0

=

e-2G由于S

=

GP0所以S

=

Ge-2G2013-10-3024

純ALOHA的吞吐率（續(xù)）對(duì)于：S

=

Ge-2G

得：S’

=

e-2G

+

Ge-2G(-2)

并令其為0

e-2G

-

2Ge-2G

=

0

2G

=

1

G

=

0.5時(shí)，S有最大值

S

=

1/(2e)

S

0.184

在純ALOHA中，其吞吐率最大為0.18425在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)只產(chǎn)生一個(gè)新幀，新幀不允許立即發(fā)送，將在下一個(gè)時(shí)隙的開(kāi)始處

t0+t

時(shí)發(fā)送，不會(huì)發(fā)生沖突在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)以上新幀，下一個(gè)時(shí)隙的開(kāi)始處

t0+t

時(shí)，一個(gè)以上的幀同時(shí)發(fā)送，將發(fā)生沖突，即沖突危險(xiǎn)區(qū)為t2013-10-303.2

分隙ALOHA的原理t0t0+t

時(shí)間t0+2tt0+Δt沖突危險(xiǎn)區(qū)t0t0+tt0+2tt0+tt0+t2013-10-3026分隙ALOHA的原理（續(xù)）

分隙ALOHA的時(shí)間以時(shí)隙(Time

Slot)為單位

時(shí)隙的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)一幀的傳輸時(shí)間，其起點(diǎn)由專門

的信號(hào)來(lái)標(biāo)志

新幀的產(chǎn)生是隨機(jī)的，但分隙ALOHA不允許隨機(jī)

發(fā)送，凡幀的發(fā)送必須在時(shí)隙的起點(diǎn)，即沖突危

險(xiǎn)區(qū)是原來(lái)的一半沖突主要發(fā)生在時(shí)隙的起點(diǎn)處，一旦發(fā)送成功，則不會(huì)出現(xiàn)沖突，即生成新幀并等待發(fā)送的這一幀時(shí)內(nèi)，是沖突危險(xiǎn)區(qū)，時(shí)間長(zhǎng)度為t，是原來(lái)的一半2013-10-3027分隙ALOHA的吞吐率在一個(gè)時(shí)隙的起點(diǎn)沒(méi)有其它幀發(fā)送的概率為：

P0

=

e-G所以：S

=

GP0

=

Ge-G當(dāng)G

=

1時(shí)，吞吐量S為最大

S

0.3682013-10-3028純ALOHA和分隙ALOHA的比較純ALOHA中，一旦產(chǎn)生新幀，就立即發(fā)送，全然不顧是否有用戶正在發(fā)送，所以發(fā)生沖突的可能伴隨著發(fā)送的整個(gè)過(guò)程分隙ALOHA中，規(guī)定發(fā)送行為必須在時(shí)隙的開(kāi)始，一旦在發(fā)送開(kāi)始時(shí)沒(méi)有沖突，則該幀將成功發(fā)送2013-10-3029S2013-10-3030時(shí)隙ALOHAS

GeGALOHA系統(tǒng)中的吞吐特性曲線013450.20.10.00.3將時(shí)間軸分成固定的時(shí)隙。各數(shù)據(jù)源只能在一個(gè)時(shí)隙的起始時(shí)刻才能發(fā)送幀，這就要求系統(tǒng)中所有站的發(fā)送操作都必須被同步于統(tǒng)一的時(shí)隙定時(shí)關(guān)系中。因此，沖突的發(fā)生只能在T秒間隔內(nèi)發(fā)生，即易受沖突的間隔為T。

0.4純ALOHA

2時(shí)隙ALOHAG最大吞吐量為0.368。時(shí)隙ALOHA的最好結(jié)果是：37%的時(shí)隙為空，37%的時(shí)隙傳送成功，26%的時(shí)隙產(chǎn)生沖突。2013-10-3031隨著G的增大，空時(shí)隙數(shù)(e-G)會(huì)減少，而產(chǎn)生沖突的時(shí)隙數(shù)按指數(shù)增加。每幀傳送次數(shù)

E=eG說(shuō)明通信負(fù)載G稍微增加就會(huì)大大降低系統(tǒng)的吞吐性能時(shí)隙ALOHA需要全網(wǎng)的同步機(jī)制，增加了復(fù)雜性2013-10-3032純ALOHA和分隙ALOHA的比較（續(xù)）

G為每個(gè)幀時(shí)內(nèi)可能的發(fā)送次數(shù)ALOHA系統(tǒng)中吞吐率和幀產(chǎn)生率之間的關(guān)系00.51.01.52.03.00.400.300.200.10分隙ALOHA：S

=

Ge-G

純ALOHA：S

=

Ge-2G

S為每幀時(shí)內(nèi)的吞吐率2013-10-30334

隨機(jī)接入：CSMA“載波偵聽(tīng)多址接入”（CSMA）方式關(guān)鍵之處在于發(fā)送之前先偵聽(tīng)信道。如果已經(jīng)有站在發(fā)送信息，因而可以在廣播信道中監(jiān)測(cè)到別的站正在發(fā)送幀的載波信號(hào)，即信道正忙，則本站就不發(fā)送，或者繼續(xù)偵聽(tīng)信道，或者等待一段隨機(jī)時(shí)間之后，再試圖發(fā)送，并且在發(fā)送之前再偵聽(tīng)一下信道，看是否信道有空。如果偵聽(tīng)到信道是空閑的，則根據(jù)預(yù)定的控制策略來(lái)決定，是立即將自己的幀發(fā)送出去還是為慎重起見(jiàn)暫時(shí)不發(fā)送出去。因此，CSMA方式可以減少站發(fā)送幀的盲目性。2013-10-3034CSMA(Carrier

Sense

Multiple

Access)改進(jìn)的思路：減少發(fā)幀的盲目性，改進(jìn)性能>1/e三種方式：(1)非持續(xù)型CSMA(2)p-持續(xù)型CSMA(3)1-持續(xù)型CSMA2013-10-30354.1

CSMA原理1．非持續(xù)型CSMA（1）如果此時(shí)信道空閑，則該站就可以向公共的信道上發(fā)送幀。（2）如果此時(shí)信道處于忙狀態(tài)，則它就停止偵聽(tīng)，并按某種解決沖突的方式重新調(diào)度它對(duì)幀的發(fā)送，典型的方法是延遲某一隨機(jī)數(shù)值的時(shí)間段，然后在該延遲時(shí)間結(jié)束后再次偵聽(tīng)信道。非持續(xù)CSMA的缺點(diǎn)是已經(jīng)偵聽(tīng)到信道忙的站點(diǎn)在延遲時(shí)間沒(méi)有結(jié)束之前，即使后來(lái)信道已經(jīng)空閑，它們也不發(fā)送任何信息，因而限制了信道利用率的進(jìn)一步提高。2013-10-30362．p-持續(xù)CSMA在持續(xù)CSMA方式中，要發(fā)送幀的站始終偵聽(tīng)信道，直至信道由忙變空，然后它就向公共信道上發(fā)送幀。而這種方式的明顯缺陷是當(dāng)有兩個(gè)站都要發(fā)送幀時(shí)，一旦原來(lái)忙的信道變空后，它們就立即同時(shí)發(fā)送各自的幀，從而發(fā)生沖突。（1）如果站偵聽(tīng)到信道空閑，則它以概率p發(fā)出一個(gè)待發(fā)的幀，而以概率(1-p)延遲一個(gè)時(shí)隙，然后再偵聽(tīng)信道。如果此時(shí)信道忙，它就等到信道空閑并重復(fù)這一步驟。（2）如在下一時(shí)隙中偵聽(tīng)到信道空，它就重復(fù)步驟（1）。概率p通常是一個(gè)較小的數(shù)字，典型值為0.03和0.1。非持續(xù)型CSMA可以大大減少?zèng)_突可能性，能使系統(tǒng)的最大吞吐量達(dá)到信道容量的80%以上。但由于隨機(jī)延遲偵聽(tīng)的原因，將會(huì)使系統(tǒng)對(duì)幀傳輸?shù)捻憫?yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，也即時(shí)延—吞吐特性變壞。相反，p-持續(xù)CSMA既考慮到盡快使用已空閑的信道，又考慮到發(fā)送幀時(shí)的主動(dòng)退避，在性能上比非持續(xù)型CSMA的性能好。2013-10-30373．1-持續(xù)CSMA是p-持續(xù)CSMA的極端情況，指只要發(fā)現(xiàn)信道空閑，就立即發(fā)送幀。輕載時(shí)性能較好，但重載時(shí)性能急劇變壞，其性能比非持續(xù)CSMA要差，最大吞吐量只能達(dá)到信道的53%2013-10-3038

隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議信道利用率比較

.

不同隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議信道利用率的比較S表示信道的吞吐量，在t時(shí)間內(nèi)成功發(fā)送的平均幀數(shù)；G表示網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，

t時(shí)間內(nèi)總共發(fā)送的平均幀數(shù)（成功+重法）2013-10-30390.01-持續(xù)>0.1持續(xù)>0.5持續(xù)>1持續(xù)>slotted-ALOHA>pure-ALOHA重載時(shí)傾向于politely退讓非持續(xù)在重載時(shí)性能表現(xiàn)良好2013-10-3040傳播時(shí)延對(duì)載波偵聽(tīng)的影響CSMA并不能完全解決沖突問(wèn)題如兩個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的站都檢測(cè)到信道空閑而同時(shí)發(fā)送將發(fā)生沖突沖突A1

kmB

=

5

st2013-10-30412013-10-3042檢測(cè)出沖突后，立即停止發(fā)送，可以節(jié)省時(shí)間和帶寬2013-10-30434.2

CSMA/CD方式如果不僅在發(fā)送前進(jìn)行載波偵聽(tīng)，而且在發(fā)送過(guò)程中也偵聽(tīng)是否發(fā)生沖突，并在監(jiān)測(cè)到?jīng)_突后及時(shí)中斷發(fā)送，就可以減少信道工作時(shí)間，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)吞吐性能和減小幀傳輸時(shí)延。這就是目前使用最多的CSMA/CD。在Ethernet總線式局域網(wǎng)中，采用了CSMA/CD方式，它有兩個(gè)主要操作規(guī)程：競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送和無(wú)沖突接收。2013-10-3044實(shí)現(xiàn)沖突檢測(cè)的方法還有：(1)信號(hào)電平法(2)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法(當(dāng)產(chǎn)生沖突時(shí)，過(guò)零點(diǎn)將在其他地方出現(xiàn))(3)自發(fā)自收法曼徹斯特編碼：

從高電平到低電平的跳變代表0，而從低電平到高電平的跳變代表12013-10-3045CSMA/CD發(fā)生沖突時(shí)對(duì)信道占用時(shí)間的影響發(fā)生沖突ABtB發(fā)送數(shù)據(jù)信道占用時(shí)間如一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送并經(jīng)2后，沒(méi)有沖突，即發(fā)送成功典型的，一公里長(zhǎng)的同軸電纜，

5s

2

10

sTBTJ

A檢測(cè)到?jīng)_突

B檢測(cè)到?jīng)_突2013-10-3046(1)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送方式各站點(diǎn)在發(fā)送之前對(duì)總線進(jìn)行偵聽(tīng)，只要總線空便開(kāi)始發(fā)送，否則等待一段隨機(jī)時(shí)間，直至監(jiān)測(cè)到總線空。站點(diǎn)在發(fā)送出信息后，仍對(duì)總線進(jìn)行偵聽(tīng)，進(jìn)行沖突檢測(cè)。若檢測(cè)到?jīng)_突產(chǎn)生，則馬上要對(duì)總線進(jìn)行干預(yù)。干預(yù)的方式是繼續(xù)發(fā)送一小段時(shí)間(發(fā)送小于最小幀長(zhǎng)的異常幀)，使總線上各站點(diǎn)都知道已發(fā)生了沖突而停止各自的發(fā)送。進(jìn)行這種干預(yù)后，便放棄這次發(fā)送。延遲一段等待總線空后重傳。重傳時(shí)機(jī)對(duì)性能有重要影響。2013-10-3047退

避

算

法這樣做是為了減小再

次發(fā)生碰撞的概率。

Binary

Exponential

Backoff

Algorithm——就是讓發(fā)生

碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，不是立即再發(fā)送數(shù)據(jù)，而是推遲

（這叫做退避）一個(gè)隨機(jī)時(shí)間。具體做法是：（1）確定基本退避時(shí)間，一般是取為爭(zhēng)用期2

τ

。（2）定義參數(shù)k，它等于重傳次數(shù)，但k不超過(guò)10，即k=Min(重傳

次數(shù)，10)。（3）從離散整數(shù)集合[0,1,2,…,(2

k-1)]中隨機(jī)地取出一個(gè)數(shù)，記為r。

重傳輸所需的時(shí)間就是r倍的基本退避時(shí)間。（4）當(dāng)重傳達(dá)16次仍不能成功時(shí)，則丟棄該幀，并向高層報(bào)告。

說(shuō)明想發(fā)送數(shù)據(jù)的站太多，以

致連續(xù)發(fā)生碰撞。2013-10-3048(2)無(wú)沖突接收發(fā)送站點(diǎn)的干預(yù)方法是檢測(cè)到?jīng)_突后，再繼續(xù)發(fā)一個(gè)32位的不完全幀，它小于最短的信息幀長(zhǎng)度（48位）。當(dāng)接收站點(diǎn)收到這一不完全幀時(shí)，便知道發(fā)生了沖突，于是把已收到的信息作為錯(cuò)誤信息處理，再進(jìn)入另一次接收的準(zhǔn)備。當(dāng)接收站點(diǎn)收到異常幀時(shí)，知道發(fā)生了沖突。這是一種沖突加強(qiáng)的方式。49發(fā)送請(qǐng)求總線空？有沖突？發(fā)送完？

發(fā)送結(jié)束

(a)

競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送

競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送和無(wú)沖突接收的流程圖2013-10-30進(jìn)行干預(yù)放棄發(fā)送延遲重發(fā)N

Y發(fā)送數(shù)據(jù)幀YNNNY在指定時(shí)間內(nèi)

收到ACK？

Y接收開(kāi)始接收完？接收一幀幀太?。看_認(rèn)地址？NYYNY幀校驗(yàn)正確？

YN出錯(cuò)處理

接收完成(b)

無(wú)沖突接

收N“退避算法”退避算法SSNR

j(1

A)

j1A

2013-10-30504.3

CSMA方式的性能分析0.20.40.61.00.8a=0.001

a=0a=0.01a=0.05

a=0.1a=0.2a=0.4

a=0.6a=0.8a=10.0

0.01

0.1

1

5

20

40

G

非持續(xù)CSMA的吞吐特性曲線p-持續(xù)CSMA的吞吐特性曲線0.0111040p=0.01

p=0.03

p=0.1p=0.2p=0.4

p=0.8p=0.991.000.80

0.600.400.200.00G設(shè)系統(tǒng)中共有N個(gè)站，每個(gè)站發(fā)送幀的概率為p，令A(yù)表示某個(gè)站發(fā)送成功的概率，則N1A

Np(1

p)P[需發(fā)送j次]

(1

A)

j1A1A

j1N1Amax

11

N

11

a(2A1

1)S

2013-10-30516

關(guān)于IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)IEEE

802.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定局域網(wǎng)的低三層。（1）物理層：與OSI/RM的物理層相對(duì)應(yīng)，但所采用的具體協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)直接與傳輸介質(zhì)有關(guān)。（2）介質(zhì)接入控制（MAC）層：具體管理通信實(shí)體接入信道而建立數(shù)據(jù)鏈路的控制過(guò)程。（3）邏輯鏈路控制（LLC）層：提供一個(gè)或多個(gè)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)，以復(fù)用的形式建立多點(diǎn)—多點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信連接，并包括尋址、差錯(cuò)控制、順序控制和流量控制等功能。2013-10-3052

網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層

物理層OSI高層

IEEE

802邏輯鏈路控制

LLC媒體訪問(wèn)控制

MAC

物理層PHY由NOS來(lái)實(shí)現(xiàn)

IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)2013-10-3053

物理層傳輸媒介數(shù)據(jù)鏈路層高層物理層OSI/RM

IEEE局域網(wǎng)參考模型、服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)MAC子層LLC子層123IPIPXxy物理層

傳輸媒介MAC子層LLC子層12z物理層MAC子層LLC子層1

站ACLNS

站B高層

站C高層L-SAPM-SAP

P-SAPL-SAPM-SAP

P-SAP2013-10-3054服務(wù)地址LLC層向網(wǎng)絡(luò)層提供多個(gè)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)L-SAPMAC層向LLC層提供一個(gè)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)M-SAP物理層向MAC層也只需單一的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)P-SAP兩個(gè)站點(diǎn)建立邏輯鏈路連接，需要兩種地址：（1）MAC物理地址，即某站在網(wǎng)絡(luò)中的物理地址（48位網(wǎng)卡地址），由MAC幀負(fù)責(zé)傳送；（2）L-SAP地址，即進(jìn)程在站中的地址，由LLC幀負(fù)責(zé)傳送。2013-10-3055協(xié)議格式2013-10-3056IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)LAN的參考模型邏輯鏈路控制子層

LLC（Logical

Link

Control）引入LLC子層的原因：

MAC子層只提供盡力而為的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不提供確認(rèn)機(jī)制和流量

控制（滑動(dòng)窗口），有些情況下，這種服務(wù)足夠，如支持IP協(xié)

議；當(dāng)需要確認(rèn)和流控的時(shí)候，這種服務(wù)就不能滿足，需要LLC。LLC子層提供確認(rèn)機(jī)制和流量控制；LLC隱藏了不同802MAC子層的差異，為網(wǎng)絡(luò)層提供單一的格式和接口；LLC提供三種服務(wù)選項(xiàng)：

不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù),

帶確認(rèn)的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù),

可靠的面向連接服務(wù).LLC幀頭基于HDLC協(xié)議2013-10-3057IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)訪問(wèn)控制子層

MAC（Medium

Access

Control）數(shù)據(jù)封裝

(發(fā)送和接收)

成幀

(幀定界,幀同步)尋址

(源和目的地址的處理)錯(cuò)誤檢測(cè)

(物理介質(zhì)傳輸錯(cuò)誤的檢測(cè))介質(zhì)接入管理介質(zhì)分配

(碰撞避免)爭(zhēng)用解決方法

(碰撞處理)分成兩個(gè)子層的原因管理多點(diǎn)訪問(wèn)信道的邏輯不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路控制；對(duì)于同一個(gè)LLC，可以提供多個(gè)MAC選擇LLC層與局域網(wǎng)形態(tài)和傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān)MAC層與局域網(wǎng)形態(tài)和傳輸介質(zhì)直接相關(guān)2013-10-3058IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)IEEE

802協(xié)議IEEE

802系列標(biāo)準(zhǔn)定義了若干種LAN，包括對(duì)物理層、MAC子層的定義和描述。它的組成如下：802.1

基本介紹和接口原語(yǔ)定義802.2

邏輯鏈路控制（LLC）子層802.3

采用CSMA/CD技術(shù)的局域網(wǎng)802.4

采用令牌總線（Token

Bus）技術(shù)的局域網(wǎng)802.5

采用令牌環(huán)（Token

Ring）技術(shù)的局域網(wǎng)2013-10-3059

802.10可互操作的局域網(wǎng)的安全

802.1B

網(wǎng)際互連絡(luò)管理802.1B

802.1A

網(wǎng)

體系結(jié)構(gòu)802.2

邏輯鏈路控制LLC

802.3CSMA/CD

802.4令牌總線

802.5令牌環(huán)

802.6DQDB

802.9綜合話音

/數(shù)據(jù)局域網(wǎng)802.11

無(wú)線局域網(wǎng)

802.12100VG-ANYLAN

802.7

寬帶技術(shù)IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)系列之間的關(guān)系

802.8光纖技術(shù)2013-10-3060

IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)IEEE

802.3

和

Ethernet

歷史ALOHA系統(tǒng)ALOHA

+

載波監(jiān)聽(tīng)Xerox

設(shè)計(jì)了2.94Mbps的采用CSMA/CD協(xié)議的Ethernet(1972)Xerox,

DEC,

Intel共同制定了10Mbps的CSMA/CD以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(1980)IEEE定義了采用1-堅(jiān)持型CSMA/CD技術(shù)的802.3局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，速率從1M到10Mbps，802.3標(biāo)準(zhǔn)與以太網(wǎng)協(xié)議略有差別(1983)。名稱電纜最大區(qū)間長(zhǎng)度節(jié)點(diǎn)數(shù)/段優(yōu)點(diǎn)接口10Base5粗纜500m100用于主干已基本淘汰AUI10Base2細(xì)纜185m30廉價(jià)已基本淘汰BNC10Base-T雙絞線100m1024易于維護(hù)RJ-4510Base-F光纖2km1024用于樓間ST2013-10-3061802.3的電纜傳輸電纜分以下四種62粗纜以太網(wǎng)（10BASE5）終止器

2013-10-30終止器粗纜收發(fā)器AUI電纜2013-10-3063細(xì)纜以太網(wǎng)(10BASE2)終止器細(xì)纜BNC連接器2013-10-3064雙絞線以太網(wǎng)(10BASE-T)其物理接口為RJ-45連線采用3類（或5類）雙絞線，僅用兩對(duì)線，且全雙工距離為100

m編碼采用曼切斯特編碼2013-10-3065

雙絞線HUB

RJ-452013-10-3066Caption:

10Base-T

hub,

with

10Base-T

cablesconnecting

computers

to

the

hub.67以太網(wǎng)MAC子層協(xié)議以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)802.3的幀結(jié)構(gòu)幀開(kāi)始字符10101011

類型：表示上層使用的協(xié)議

如IP協(xié)議為800H，ARP協(xié)議為806H712/62/620~15000~464先導(dǎo)字段10101010目的地址

源地址數(shù)

據(jù)填充字符

校驗(yàn)和712/62/620~15000~464先導(dǎo)字段10101010目的地址

源地址數(shù)

據(jù)填充字符

校驗(yàn)和數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度

幀開(kāi)始字符101010112013-10-302013-10-3068先導(dǎo)字段7個(gè)字節(jié)的10101010，實(shí)際上下一個(gè)字節(jié)也是先導(dǎo)字段，只是最后的兩位為1，表示緊接著的是真正的MAC幀8個(gè)字節(jié)的10101010的曼切斯特編碼將產(chǎn)生10MHz，持續(xù)6.

4s的方波，周期為0.1s，可用于時(shí)鐘同步2013-10-3069兩個(gè)地址目的地址和源地址都允許為2字節(jié)或6字節(jié)，在10M

bps的基帶以太網(wǎng)中是6字節(jié)目的地址最高位為0：普通地址

1：多點(diǎn)發(fā)送（Multicast）目的地址全1：廣播發(fā)送（Broadcast）在6個(gè)字節(jié)（共48位）的地址中有46位用于地址的指定，即有246＝7.03687x1013個(gè)地址網(wǎng)卡地址是一個(gè)全局地址如：44-45-53-54-00-002013-10-3070數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度和校驗(yàn)和字段長(zhǎng)度：指明數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度允許為0校驗(yàn)和：4個(gè)字節(jié)共32位的CRC碼2013-10-3071填充字段為保證幀的最短長(zhǎng)度為64個(gè)字節(jié)即：兩個(gè)地址（12字節(jié)）+

長(zhǎng)度（2個(gè)字節(jié)）+數(shù)據(jù)字段＋

填充字節(jié)+校驗(yàn)和（4個(gè)字節(jié)）=

64在數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度為0時(shí)

，18字節(jié)+

填充字節(jié)

=

64

填充字節(jié)

=

46所以填充字節(jié)為：0

~

46字節(jié)2013-10-3072最短幀長(zhǎng)避免幀的第一個(gè)比特到達(dá)電纜的遠(yuǎn)端前幀已經(jīng)發(fā)完，幀發(fā)送時(shí)間應(yīng)該大于

2；10Mbps

LAN，最大沖突檢測(cè)時(shí)間為51.2微秒，最短幀長(zhǎng)為64字節(jié)；網(wǎng)絡(luò)速度提高，最短幀長(zhǎng)應(yīng)增大或者站點(diǎn)間的距離要減小。2013-10-3073為什么幀的最短長(zhǎng)度為64個(gè)字節(jié)為了確認(rèn)發(fā)送幀是否正確到達(dá)目的站點(diǎn)，必須保證可能的沖突信號(hào)返回時(shí)幀的發(fā)送尚未結(jié)束，如在2

內(nèi)沒(méi)有沖突信號(hào)返回，則發(fā)送成功，如果發(fā)送端在2時(shí)間內(nèi)幀已經(jīng)發(fā)送結(jié)束，則即使沖突也無(wú)法檢測(cè)，即最短幀長(zhǎng)應(yīng)與2相當(dāng)2013-10-30742的計(jì)算在極限條件下，802.3局域網(wǎng)中發(fā)送方和接收方間允許接有4個(gè)中繼器，最大距離為2500

m，往返5000m，在傳輸速率為10M

bps

條件下，如果在信號(hào)傳播過(guò)程的盡頭發(fā)生沖突，往返的時(shí)間大約需要50s，再考慮一些安全余量以及

2的整次冪的因素，所以通常取51.2

s為爭(zhēng)用時(shí)隙的時(shí)間長(zhǎng)度（51.2

s即傳輸512

bit，即64字節(jié)所耗費(fèi)的時(shí)間），所以幀的長(zhǎng)度至少為64個(gè)字節(jié)2013-10-3075二進(jìn)制指數(shù)后退算法二進(jìn)制指數(shù)后退算法（binary

exponential

backoff）算法將沖突發(fā)生后的時(shí)間劃分為長(zhǎng)度為51.2微秒的時(shí)隙發(fā)生第一次沖突后，各個(gè)站點(diǎn)等待

0

或

1

個(gè)時(shí)隙再開(kāi)始重傳；發(fā)生第二次沖突后，各個(gè)站點(diǎn)隨機(jī)地選擇等待0,

1,

2或3個(gè)時(shí)隙再開(kāi)始重傳；第

i

次沖突后，在

0

至

2i-1

間隨機(jī)地選擇一個(gè)等待的時(shí)隙數(shù)，再開(kāi)始重傳；10次沖突后，選擇等待的時(shí)隙數(shù)固定在0至210-1間；16次沖突后，發(fā)送失敗，報(bào)告上層。2013-10-3076

二進(jìn)制指數(shù)后退算法舉例

在一個(gè)時(shí)隙的起始處，兩個(gè)CSMA/CD站點(diǎn)同時(shí)發(fā)

送一個(gè)幀，求前4次競(jìng)爭(zhēng)都沖突的概率?

第一次競(jìng)爭(zhēng)沖突的概率為1；

第一次沖突后，A、B都將在等待0個(gè)或1個(gè)時(shí)隙之間選擇，選擇的組合有：00、

01、10、11，共4種，其中00和11將再次沖突，所以第二次競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，沖突的

概率為0.5

第二次沖突后：A、B都將在0、1、2、3之間選擇，選擇的組合有：00、01、

02、03、10、11、12、13、20、21、22、23、30、31、32、33共16種，其

中00、11、22、33將再次沖突，所以第三次競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，沖突的概率為0.25

第三次沖突后：A、B都將在0、1、2、3、4、5、6、7之間選擇，選擇的組合

共有64種，其中00、11、…

…、77將再次沖突，所以第四次競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，沖突的

概率為0.125

前四次競(jìng)爭(zhēng)都沖突的概率為：1

x

0.5

x

0.25

x

0.125

=

0.0156252013-10-3077802.3的性能

對(duì)某個(gè)站點(diǎn)來(lái)說(shuō)，從站點(diǎn)產(chǎn)生新幀到允許發(fā)送的

等待時(shí)間越短越好；對(duì)信道來(lái)說(shuō)，在保證每個(gè)站

點(diǎn)性能的基礎(chǔ)上，能支持的站點(diǎn)數(shù)越多越好，很

顯然，這與共享網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)數(shù)和每個(gè)站點(diǎn)在單

位時(shí)間內(nèi)發(fā)送幀的概率有關(guān)，所以，設(shè)：在穩(wěn)定重載荷的情況下，有k個(gè)站點(diǎn)參與信道競(jìng)爭(zhēng)每個(gè)站點(diǎn)在每個(gè)時(shí)隙中的發(fā)送概率為p2013-10-3078802.3的性能（續(xù)）平均競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間

=

平均競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙數(shù)

x

時(shí)隙長(zhǎng)度(2

)那么：某個(gè)給定時(shí)隙內(nèi)，站點(diǎn)成功獲得信道的概率為：

A

=

kp(1-p)k

–1

顯然，當(dāng)p

=

1/k時(shí)，A將取最大值

當(dāng)k

∞時(shí)，A

1/e競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙數(shù)正好是j個(gè)時(shí)隙的概率=A(1-A)j-1

j0

A信道效率

=

每幀發(fā)送時(shí)間（P）每幀發(fā)送時(shí)間（P）+

平均競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間（T）2013-10-3079最佳信道效率

由于802.3采用的是CSMA/CD（帶沖突檢測(cè)

的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)），

是發(fā)送站點(diǎn)到最遠(yuǎn)

站點(diǎn)的信號(hào)傳播延時(shí)，為保證沖突信號(hào)的回

傳時(shí)間，所以每個(gè)時(shí)隙的時(shí)間為2

，平均競(jìng)

爭(zhēng)時(shí)隙數(shù)為e，所以平均競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間為2

e信道效率

=

每幀發(fā)送時(shí)間（P）每幀發(fā)送時(shí)間（P）+

平均競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間（T）PP

+2

APP+2e==2013-10-3080FB對(duì)更一般的情況

如：幀長(zhǎng)為F，網(wǎng)絡(luò)帶寬為B，電纜長(zhǎng)度為L(zhǎng)信

號(hào)傳播速率為c（典型的為5μ

s/km）

每幀傳輸時(shí)間為P=F/B

信號(hào)的最大傳播延遲

=L/c

在有e個(gè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙的情況下

F1

12BLe

cFB

2Le

c即最佳的信道效率可見(jiàn)，增加網(wǎng)絡(luò)帶寬或遠(yuǎn)距離傳輸，將使信道效率降低所以，在高帶寬或廣域網(wǎng)條件下，以太網(wǎng)可能不是最合適的2013-10-3081IEEE

802標(biāo)準(zhǔn)

hubhub

hub

Server

farmSwitch

stationsstations

station2013-10-3082最簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)絡(luò)

交叉雙絞線電纜

(a)

兩個(gè)站點(diǎn)的以太網(wǎng)2013-10-3083交換式以太網(wǎng)圖例ABCDEHUB交換交叉雙絞線電纜機(jī)

直連雙絞線電纜(b)

多站點(diǎn)以太網(wǎng)2013-10-3084以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)有一個(gè)高速的背板，速率可達(dá)1G

b/s或更高背板上可插入若干個(gè)模塊（有的模塊還可插入子模塊）每個(gè)模塊（或子模塊）上有4

~

8個(gè)RJ-45的端口，甚至更多，每個(gè)模塊實(shí)際上是一個(gè)規(guī)模較小的局域網(wǎng)，即一個(gè)模塊就是一個(gè)共享域（以太網(wǎng)中，共享域即沖突域）一個(gè)模塊上任一時(shí)刻只能有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送，但分屬不同模塊上的端口可并行工作，這可理解為組交換：模塊內(nèi)共享，模塊間交換當(dāng)每個(gè)模塊都退化成只有一個(gè)端口時(shí)，即一個(gè)共享域中只有一個(gè)端口，則該交換機(jī)是全交換的2013-10-3085交換式局域網(wǎng)交換式局域網(wǎng)通常以百兆以太網(wǎng)交換機(jī)或千兆以太網(wǎng)交換機(jī)（通常是全交換的）作為局域網(wǎng)的核心交換設(shè)備，交換機(jī)的每個(gè)端口都可通過(guò)一個(gè)HUB連接一個(gè)共享的網(wǎng)段或直接連接一臺(tái)主機(jī)每個(gè)端口連接的網(wǎng)段形成一個(gè)沖突域，端口之間幀的傳輸不受CSMA/CD的限制交換機(jī)上不同類型的端口支持不同類型的傳輸介質(zhì)，不同類型的端口其傳輸速率和最大傳輸距離也不盡相同86交換式局域網(wǎng)示例主交換機(jī)

子網(wǎng)

22013-10-30HUB

子網(wǎng)4

沖突域

子網(wǎng)

1服務(wù)器中央路由器

部門交換機(jī)子網(wǎng)

32013-10-3087Fast

Ethernet（802.3u）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兼容性好，價(jià)格相對(duì)低廉雙速10/100

Mb/s

MAC功能（自動(dòng)協(xié)商

）優(yōu)選全雙工操作，采用星型連接方式提供對(duì)cat3、cat5和STP（屏蔽雙絞線）的支持，也支持光纖介質(zhì)，但不支持同軸電纜采用簡(jiǎn)單的不歸零制編碼的變種：逢一變化的不歸零制NRZ1（nonreturn-to-zero

change

on

one）即4B/5B的二進(jìn)制編碼2013-10-3088100Base-TX其物理接口為RJ-45連線采用5類雙絞線cat5，僅用兩對(duì)線，且全雙工802.3u必須與802.3完全兼容，即802.3u的幀格式與802.3的幀格式完全一致，最短幀長(zhǎng)為64B，然而，由于802.3u的傳輸速率為100M

bps，所以64B的發(fā)送時(shí)間是12us，即在802.3u中，2

為12us由于要求802.3u支持共享設(shè)備，即802.3u必須支持CSMA/CD，考慮競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送的沖突檢測(cè)，在CSMA/CD機(jī)制中，

決定了其最長(zhǎng)的傳輸距離為250m據(jù)此，規(guī)定單根雙絞線的長(zhǎng)度不超過(guò)100（125）m。2013-10-3089100Base-FX其物理接口為ST（圓型）或SC

（方型）連線采用一對(duì)多模光纖，全雙工，且免受電磁干擾配制光纖端口的交換設(shè)備通常不會(huì)是共享設(shè)備，所以不必考慮沖突檢測(cè)問(wèn)題傳輸距離取決于采用的光源和在光纖中光信號(hào)的衰減，通常：

多模光纖的傳輸距離為2km；單模光纖的傳輸距離為10km快速以太網(wǎng)交換機(jī)是目前使用最廣泛的交換機(jī)，中小規(guī)模的局域網(wǎng)或大規(guī)模局域網(wǎng)中的部門級(jí)交換機(jī)，首選的通常都是100

Mbps交換機(jī)2013-10-3090千兆以太網(wǎng)支持兩種工作模式：全雙工工作模式使用兩根信道，通常是光纖，不會(huì)產(chǎn)生沖突傳輸距離取決于信號(hào)的衰減半雙工模式允許使用共享設(shè)備（如HUB），采用CSMA/CD機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)信道的共享傳輸距離必須考慮沖突檢測(cè)，即必須考慮時(shí)隙問(wèn)題

Gigabit

Ethernet（802.3z）千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)802.3z，1998年6月公布標(biāo)準(zhǔn)類型多模62.5μm多模50μm單模10μm1000BASE-SX（波長(zhǎng)850nm）220m550m----1000BASE-LX（波長(zhǎng)1300nm）550m550m5000m2013-10-30911000

Base-X標(biāo)準(zhǔn)1000

Base-SX1000

Base-LX標(biāo)準(zhǔn)類型兩對(duì)屏蔽雙絞線四對(duì)非屏蔽雙絞線（5類線）1000BASE-CX25m----1000BASE-T----200m921000Base-X標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）1000Base-CX1000Base-T

1000BASE-XX2013-10-30200

m

兩對(duì)非屏蔽雙絞線（超5類線）參數(shù)值時(shí)隙4.096s，即4096bit(512Byte)的傳輸時(shí)間幀間間隔0.096μm（96bit）擁塞序列大小32bit最大幀長(zhǎng)度1518Byte（數(shù)據(jù)長(zhǎng)1500Byte）最小幀長(zhǎng)度512bit（64Byte）2013-10-3093千兆以太網(wǎng)主要參數(shù)2013-10-3094方法/系統(tǒng)說(shuō)明純ALOHA在任何時(shí)候均非同步傳輸時(shí)隙ALOHA在定義恰當(dāng)?shù)臅r(shí)隙內(nèi)隨機(jī)傳輸1－持續(xù)CSMA標(biāo)準(zhǔn)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)非持續(xù)CSMA當(dāng)偵聽(tīng)到信道忙時(shí)隨機(jī)延遲p－持續(xù)CSMACSMA，但持續(xù)概率為pCSMA/CDCSMA，但發(fā)生沖突時(shí)終止以太網(wǎng)采用CSMA/CD的局域網(wǎng)令牌總線在一條物理總線上的邏輯環(huán)令牌環(huán)在發(fā)送數(shù)據(jù)前必須獲得令牌2013-10-3095公用信道的各種分配方法2013-10-3096無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)的組成802.11物理層802.11MAC子層協(xié)議97Ad-Hoc

模式Infrastructure

模式

2013-10-30基本服務(wù)集合

BSS擴(kuò)展服務(wù)集合

ESS802.11的組網(wǎng)模式

802.11定義了兩種組網(wǎng)模式2013-10-3098Ad-Hoc模式所有的移動(dòng)站之間互相平等，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是主機(jī)又是路由器StationDestination

StationStation

Station

source

Station2013-10-3099

Access

Point

StationStationService

SetStation基本服務(wù)集BSS

Distribution

System

Server

Basic由一個(gè)基站和若干個(gè)移動(dòng)站組成基站稱為AP一個(gè)BSS覆蓋的范圍稱為一個(gè)