使用廣播信道的以太網(wǎng)(已修改)
2025-01-30 17:20 本頁面
【正文】 課件制作人：謝希仁 計算機網(wǎng)絡(luò)（第 5 版） 第 3 章 數(shù)據(jù)鏈路層 課件制作人：常革新 使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層 CSMA/CD 協(xié)議 使用廣播信道的以太網(wǎng) 使用集線器的星形拓?fù)? 以太網(wǎng)的信道利用率 以太網(wǎng)的 MAC 層 第 3 章 數(shù)據(jù)鏈路層 課件制作人：常革新 課前提問 1. 局域網(wǎng)有那些特點？哪些種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？ 2. 共享信道有哪兩種介質(zhì)訪問控制技術(shù)？ 3. 試解釋 CSMA/CD協(xié)議？ 4. 以太網(wǎng)的爭用期是多少？ 5. 擴展局域網(wǎng)需要哪些設(shè)備？ 第 3 章 數(shù)據(jù)鏈路層 課件制作人：常革新 使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層 ? 局域網(wǎng)最主要的特點： 網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限。 ? 局域網(wǎng)具有的主要優(yōu)點： （ 1） 能方便地共享信道 、 共享外部設(shè)備 、 主機以及軟件 、 數(shù)據(jù) 。 從一個站點可訪問全網(wǎng) 。 （ 2） 便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變 ， 各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變 。 （ 3） 提高了系統(tǒng)的可靠性 、 可用性和殘存性 。 課件制作人：常革新 使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層 ? 局域網(wǎng)最主要的特點： 網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限。 ? 局域網(wǎng)的技術(shù)要素： （ 1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) （ 2）介質(zhì)訪問控制方法 課件制作人：常革新 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 匹配電阻 總線網(wǎng) 集線器 星形網(wǎng) 樹形網(wǎng) 干線耦合器 環(huán)形網(wǎng) 共享媒體 課件制作人：常革新 ? 靜態(tài)劃分信道 ? 頻分復(fù)用、時分復(fù)用、波分復(fù)用和碼分復(fù)用 ? 動態(tài)媒體接入控制（多點接入） ? 隨機接入 隨機接入的特點是所有的用戶可隨機地發(fā)送信息。如以太網(wǎng)的 CSMA/CD。 ? 受控接入 受控接入的特點是用戶不能隨機地發(fā)送信息而必須服從一定的控制。如令牌環(huán)網(wǎng)的 Token Ring。 共享媒體技術(shù) 課件制作人：常革新 B向 D 發(fā)送數(shù)據(jù) C D A E 匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號） 匹配電阻 不接受 不接受 不接受 接受 B 只有 D 接受 B 發(fā)送的數(shù)據(jù) ? 最初的以太網(wǎng)是將許多計算機都連接到一根總線上。當(dāng)初認(rèn)為這樣的連接方法既簡單又可靠，因為總線上沒有有源器件。 總線拓?fù)涞囊蕴W(wǎng) 課件制作人：常革新 ? 最初的以太網(wǎng)是將許多計算機都連接到一根總線上。當(dāng)初認(rèn)為這樣的連接方法既簡單又可靠，因為總線上沒有有源器件。 ? 總線的特點 ? 當(dāng)一臺計算機發(fā)送數(shù)據(jù)時 ， 總線上的所有計算機都能檢測到這個數(shù)據(jù) 。 這種通信方式是 廣播通信 。 ? 僅當(dāng)數(shù)據(jù)幀中的目的地址與計算機的地址一致時 ， 該計算機才能接收這個數(shù)據(jù)幀 。 計算機對不是發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)幀 ， 則一律不接收 。 ? 具有廣播特性的總線上實現(xiàn)了一對一的通信。 總線拓?fù)涞囊蕴W(wǎng) 課件制作人：常革新 CSMA/CD 協(xié)議 ? CSMA/CD 表示 載波監(jiān)聽多點接入 /碰撞檢測 。 ? “ 多點接入 ” 表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。 ? “ 載波監(jiān)聽 ” 是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生碰撞。 ? “ 碰撞檢測 ” 就是計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上是否有 “ 碰撞 ” 發(fā)生。 課件制作人：常革新 CSMA/CD 協(xié)議 ? 實際上 “ 碰撞檢測 ” 就是計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上信號的電壓值的變化。 ? 當(dāng)幾個站同時在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。 ? 當(dāng)一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認(rèn)為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了碰撞。 ? 所謂 “ 碰撞 ” 就是發(fā)生了沖突。因此 “ 碰撞檢測 ” 也稱為 “ 沖突檢測 ” 。 課件制作人：常革新 CSMA/CD 協(xié)議 ? “ 碰撞檢測 ” 就是計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上是否有 “ 碰撞 ” 發(fā)生。 ? 在發(fā)生碰撞時，總線上傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生了嚴(yán)重的失真，無法從中恢復(fù)出有用的信息來。 ? 每一個正在發(fā)送數(shù)據(jù)的站，一旦發(fā)現(xiàn)總線上出現(xiàn)了碰撞，就要立即停止發(fā)送，免得繼續(xù)浪費網(wǎng)絡(luò)資源，然后等待一段隨機時間后再次發(fā)送。 課件制作人：常革新 CSMA/CD 協(xié)議 ? 在有了 “ 載波監(jiān)聽 ” 的信道上為什么還會發(fā)生“ 碰撞 ” 呢？這是由于電磁波在總線上的有限傳播速率的影響。 ? 當(dāng)某個站監(jiān)聽到總線是空閑時，也可能總線并非真正是空閑的。 ? A向 B發(fā)出的信息要經(jīng)過一定的時間后才能傳送到 B。 ? B若在 A發(fā)送的信息到達(dá) B之前發(fā)送自己的幀 (因為這時B的載波監(jiān)聽檢測不到 A所發(fā)送的信息 )，則必然要在某個時間和 A發(fā)送的幀發(fā)生碰撞。 ? 碰撞的結(jié)果是兩個幀都變得無用。 課件制作人：常革新 CSMA/CD 協(xié)議 ? 在有了 “ 載波監(jiān)聽 ” 的信道上為什么還會發(fā)生“ 碰撞 ” 呢？這是由于電磁波在總線上的有限傳播速率的影響。 1 km A B t 碰撞 t = 2? ? ? A 檢測到發(fā)生碰撞 t = ? ? ? B 發(fā)送數(shù)據(jù) B 檢測到發(fā)生碰撞 t = ? t = 0 單程端到端 傳播時延記為 ? 傳播時延對載波監(jiān)聽的影響 1 km A B t 碰撞 t = ? ? ? B 檢測到 信道空閑 發(fā)送數(shù)據(jù) t = ? ? ? / 2 發(fā)生碰撞 t = 2? ? ? A 檢測到發(fā)生碰撞 t = ? ? ? B 發(fā)送數(shù)據(jù) B 檢測到發(fā)生碰撞 t = ? A B A B A B t = 0 A 檢測到 信道空閑 發(fā)送數(shù)據(jù) A B t = 0 t = ? B 檢測到發(fā)生碰撞 停止發(fā)送 STOP t = 2? ? ? A 檢測到 發(fā)生碰撞 STOP A B 單程端到端 傳播時延記為 ? 課件制作人：常革新 CSMA/CD 協(xié)議
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