計算機局域網(wǎng)絡(luò)(1)-文庫吧
2025-04-17 05:18 本頁面
【正文】 后再發(fā)（降低了沖突概率） ? 若信道忙，如何處理？ ? 繼續(xù)監(jiān)聽： ? 等到信道空閑后立即發(fā)送 ? 等到信道空閑后等待隨機時間后再發(fā)送 ? 等待一段隨機時間后再重新檢測信道 ? 一旦出現(xiàn)兩個站點同時發(fā)送的情況，如何處理？ ? 以上方法均無法處理！ 17 ? CSMA/CD—帶沖突檢測的 載波監(jiān)聽多路訪問 ? 用于 ? 工作原理： ? 發(fā)送前先監(jiān)聽信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送； ? 如果信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽，一旦空閑就立即發(fā)送； ? 在發(fā)送過程中，仍需繼續(xù)監(jiān)聽 。若監(jiān)聽到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，然后發(fā)送一串干擾信號（ Jam）； ? 發(fā)送 Jam信號的目的是強化沖突，以便使所有的站點都能檢測到發(fā)生了沖突。 ? 等待一段隨機時間（稱為退避）以后，再重新嘗試。 ? 歸結(jié)為四句話： ? 發(fā)前先聽，空閑即發(fā)送，邊發(fā)邊聽，沖突時退避。 CAMA/CD動畫演示 18 CSMA/CD操作的流程圖 媒體忙？ 發(fā)送幀 碰撞？ 發(fā)送完？ 發(fā)送 Jam N≥16? Yes No No Yes 發(fā)送成功 Yes 發(fā)送失敗 No 延遲隨機時間 No Yes 發(fā)送 碰撞次數(shù) N+1 19 站點 1 站點 2 距離 L ta?0t?2ta???傳播時延 t CSMA/CD協(xié)議的時間槽 ? 時間槽 ——能夠檢測到?jīng)_突的時間區(qū)間 （也稱為 爭用時隙 或碰撞窗口 ） ? 若兩站點之間傳播時延為 a，則時間槽＝ 2a。如 下圖 所示： ta???站點 2 發(fā)送幀 碰撞 2ta???站點 2 停止發(fā)送 當 δ →0 時，將不會再發(fā)生沖突。這時，時間槽 → 2a。 20 ? 時間槽的意義： ? 一個站點開始發(fā)送后，若在時間槽內(nèi)沒有檢測到?jīng)_突，則本次發(fā)送不會再發(fā)生沖突； ? 時間槽與網(wǎng)絡(luò)跨距、傳輸速率、最小幀長有密切的關(guān)系！ ? 以太網(wǎng)中，時間槽＝ ? 傳輸速率＝ 10Mb/s時， 一個時間槽內(nèi)可發(fā)送 512bits，即64字節(jié)（所以也稱一個時間槽長度為 64字節(jié)） 。 ? 由此可知： ? 1. 沖突只可能在一幀的前 64字節(jié)內(nèi)發(fā)生； ? 2. 幀長度小于 64字節(jié)時，將無法檢測出沖突； ? ∴ 以太網(wǎng)規(guī)定，最小幀長度為 64字節(jié) ? 3. 長度小于 64字節(jié)的幀（碎片幀）都是無效幀。 ? 想一想：什么情況下會產(chǎn)生碎片幀？ 21 與時間槽相關(guān)的幾個網(wǎng)絡(luò)參數(shù) ? 采用 CSMA/CD的局域網(wǎng)中，由于時間槽的限制， 傳輸速率 R、 網(wǎng)絡(luò)跨距 S、 最小幀長Fmin三者之間必須滿足一定的關(guān)系： Fmin＝ kSR k:系數(shù) ? 可以看出 ： ? 最小幀長度不變時，傳輸率越高，網(wǎng)絡(luò)跨距就越?。? ? 傳輸率固定時，網(wǎng)絡(luò)跨距越大，最小幀長度就應該越大； ? 網(wǎng)絡(luò)跨距固定時，傳輸率越高，最小幀長度就應該越大。 ? 非常重要的結(jié)論！ 22 退避時間的確定（退避算法） ? CSMA/CD采用了 截斷二進制指數(shù)退避算法 ? 算法如下： ? 1. 令基本退避時間 T=2a（即時間槽長度）； ? 2. k=min（重傳次數(shù)， 10）； ? 3. r=在 [0, 1, …, (2 k1)] 中隨機取一個數(shù)； ? 4. 退避時間 =rT。 ? 限定最大重傳次數(shù)＝ 16，若發(fā)送 16次仍不成功，則發(fā)送失敗。 23 CSMA/CD的優(yōu)缺點 ? 控制簡單，易于實現(xiàn)； ? 網(wǎng)絡(luò)負載輕時，有較好的性能： ? 30％－ 40％以內(nèi) ? 延遲時間短、速度快 ? 網(wǎng)絡(luò)負載重時，性能急遽下降： ? 70％－ 80％以上 ? 沖突數(shù)量的增長使網(wǎng)絡(luò)速度大幅度下降 24 2. 令牌傳遞（ Token Passing） A B D C 站點 干線耦合器 單向環(huán) 點到點鏈路 ? 主要用于 ? 拓撲結(jié)構(gòu)：點到點鏈路連接，構(gòu)成閉合環(huán) 25 Token Ring/ ? 哪個站點可以發(fā)送幀，是由一個沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為“令牌”（ TOKEN）的特殊幀來控制的。 只有持有令牌的站可以發(fā)送幀，而沒有拿到令牌的站只能等待 ； ? 拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)幀頭，后面加掛上自己的數(shù)據(jù)進行發(fā)送； ? 目的站點從環(huán)上復制該幀，幀則沿環(huán)繼續(xù)往下循環(huán)； ? 數(shù)據(jù)幀循環(huán)一周后由源站點回收，并送出一個空令牌，使其余的站點能獲得幀的發(fā)送權(quán)。 26 Token Ring/ A T = 0 T （ c） 幀循環(huán)一圈后 , A將數(shù)據(jù)幀回收 并放出空令牌 A T = 0 T Data （ a） A有數(shù)據(jù)要發(fā)送 , 它抓住空令牌 （ b） A T = 1 A將令牌修改為數(shù)據(jù)幀頭 , 并加掛數(shù)據(jù)發(fā)送 T Data C Data 目的站點從環(huán)上拷貝數(shù)據(jù) T Data C T Data C T Data C 27 令牌幀 數(shù)據(jù)幀 /控制幀 起始 訪問控制 幀控制 目的地址 源地址 數(shù)據(jù) FCS 結(jié)束 幀狀態(tài) 1 1 1 2/6 2/6 ≥ 0 4 1 1 P P P T M R R R 優(yōu)先級位 令牌位 監(jiān)督位 預約位 起始 訪問控制 結(jié)束 1 1 1 訪問控制字段包括： ? 優(yōu)先級位 與 優(yōu)先級預約位 。 ? 令牌位 ：幀類型標識。 0：令牌幀； 1：信息 /控制幀 ? 監(jiān)督位 ：防止無效幀無限循環(huán)。 28 令牌環(huán)網(wǎng)的實際結(jié)構(gòu) ——星型環(huán)路 A B C D E 集線器 29 傳統(tǒng)以太網(wǎng) ? 以太網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展 ? 70年代中期由施樂公司（ Bob Metcalfe）提出，數(shù)據(jù)率為 ，稱為 Ether（以太網(wǎng)） ? 最初人們認為電磁波是通過“ 以太 ”來傳播的 ? 經(jīng) DEC, Intel和 Xerox公司改進為 10Mb/s標準（ DIX標準） ? DIX V1（ 1980）、 DIX V2（ 1982）－ Ether II ? 特征：基帶傳輸、總線拓撲、 CSMA/CD、同軸電纜 ? 1985年被采納為 IEEE ，支持多種傳輸媒體。 ? “帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問方法和物理層技術(shù)規(guī)范” ? Ether II和 IEEE ? 僅是幀格式和支持的傳輸介質(zhì)略有不同 ? 目前已發(fā)展到萬兆以太網(wǎng)，仍在繼續(xù)發(fā)展 … ? 教材 P108 一種在以前被假定為電磁波的傳播介質(zhì)，具有絕對連續(xù)性、高度彈性、極其稀薄等特性。 30 IEEE 以太網(wǎng)標準（主要的） ? 傳統(tǒng)以太網(wǎng)： 10Mb/s ? —— 粗 同 軸電纜 ? —— 細 同 軸電纜
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