【正文】 4 4 概述 ? 總線型介質(zhì)訪問控制方法要解決以下幾個問題 ? 該哪個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)？ ? 發(fā)送時會不會出現(xiàn)沖突？ ? 出現(xiàn)沖突怎么辦？ ? 總線型拓?fù)涞膬?yōu)點 ? 結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易； ? 易于擴(kuò)展，可靠性較好。 ? 隨機(jī)接入：所有用戶可隨機(jī)地發(fā)送信息，須解決“碰撞”。 Aloha網(wǎng)絡(luò)可以使分散在各島的多個用戶通過無線電信道來使用中心計算機(jī)，從而實現(xiàn)一點到多點的數(shù)據(jù)通信。由于廣播信道具有反饋性，因此發(fā)送方可以在發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中進(jìn)行沖突檢測，將接收到的數(shù)據(jù)與緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，就可以知道數(shù)據(jù)幀是否遭到破壞。 ? 無限多個用戶，按泊松分布產(chǎn)生新幀，平均每個幀時產(chǎn)生 S幀 ? S1，表明用戶發(fā)送的每一幀都被碰撞； 0S1，是合理的吞吐率。原理是用時鐘來統(tǒng)一用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送。 對于站點在發(fā)送數(shù)據(jù)前進(jìn)行載波偵聽，然后再采取相應(yīng)動作的協(xié)議，人們稱其為載波偵聽多路訪問（ Carrier Sense Multiple Access， CSMA）協(xié)議。 ? 如果信道空閑，則發(fā)送數(shù)據(jù)。 ? 發(fā)送了干擾信號后，退避一隨機(jī)時間，重新嘗試發(fā)送。 NETWORK PRINCIPLE 4 19 局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法 ? 二進(jìn)制下數(shù)法（ Binary Countdown）工作原理 ? 所有站的地址用等長比特串表示，若要占用信道，則廣播該位串； ? 不同站發(fā)的地址中的位做“或”操作，一旦某站了解到比本站地址高位更高的位置被置為“ 1” ，便放棄發(fā)送請求。為提高效率，可以從中間結(jié)點開始競爭。 ? 暴露站點問題（ exposed station problem） ? 非競爭者距離發(fā)送站點太近，導(dǎo)致介質(zhì)非競爭者不能發(fā)送數(shù)據(jù)。是 IEEE ? 基本過程 ? A向 B發(fā)送 RTS（ Request To Send）幀， A周圍的站點在一定時間內(nèi)不發(fā)送數(shù)據(jù)，以保證 CTS幀返回給 A； ? B向 A回答 CTS（ Clear To Send）幀， B周圍的站點在一定時間內(nèi)不發(fā)送數(shù)據(jù)，以保證 A發(fā)送完數(shù)據(jù)； ? A開始發(fā)送 ? 若發(fā)生沖突，采用二進(jìn)制指數(shù)后退算法等待隨機(jī)時間，再重新開始。 NETWORK PRINCIPLE 4 27 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? IEEE 802協(xié)議 ? IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)定義了若干種 LAN，包括對物理層、 MAC子層的定義和描述。 Base：基帶傳輸（ baseband medium）； 5： 500米 – 10Base5：粗纜， AUI接口； – 10Base2：細(xì)纜， BNC接口， T型頭； – 10BaseT： RJ45接口 ? 收發(fā)器（ transceiver）：處理載波監(jiān)聽和沖突檢測 ? 布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 總線形，脊椎形，樹形，分段 NETWORK PRINCIPLE 4 32 銅纜或銅線連接到以太網(wǎng)的示意圖 主機(jī)箱 收發(fā)器電纜 網(wǎng)卡 插入式 分接頭 MAU MDI 保護(hù)外層 外導(dǎo)體屏蔽層 內(nèi)導(dǎo)體 收發(fā)器 DB15 連接器 主機(jī)箱 BNC T 型接頭 BNC 連接器 插口 主機(jī)箱 雙絞線 集線器 RJ45 插頭 NETWORK PRINCIPLE 4 33 NETWORK PRINCIPLE 4 34 10BaseT hub, 用 10BaseT 雙絞線連接計算機(jī)和 hub NETWORK PRINCIPLE 4 35 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? 擴(kuò)展網(wǎng)段長度 ? 中繼器：物理層設(shè)備，只對信號進(jìn)行接收、放大和雙向重傳； ? 兩個收發(fā)器之間最多使用 4個中繼器，最長 2500米。 ? 地址中的第二位用來區(qū)分本地地址和全球地址。 NETWORK PRINCIPLE 4 38 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? 最短幀長 ? 避免幀的第一個比特到達(dá)電纜的遠(yuǎn)端前幀已經(jīng)發(fā)完，幀發(fā)送時間應(yīng)該大于 2?； ? 10Mbps LAN，最大沖突檢測時間為 ，最短幀長為 64字節(jié)； ? 網(wǎng)絡(luò)速度提高，最短幀長也應(yīng)該增大或者站點間的距離要減小。 ? 集線器很像一個多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器，工作在物理層。 ? 交換速率就較高。 ? 這些網(wǎng)段具有某些共同的需求 。 1 發(fā)送數(shù)據(jù)時，工作站 A1, A2 和 C1 都不會收到 B1 發(fā)出的廣播信息。 NETWORK PRINCIPLE 4 53 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) （ a） C有數(shù)據(jù)幀要給 A （ b）該數(shù)據(jù)幀不是發(fā)給 B的 （ c） A留下該數(shù)據(jù)的備份 （ c） C收回返回的數(shù)據(jù)幀 NETWORK PRINCIPLE 4 54 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? Token Frame Data Frame SD 1B AC 1B ED 1B SD 1B AC 1B FC 1B DA 6B SA 6B Info FCS 4B ED1B FS 1B P P P T M R R R 優(yōu)先級編碼 優(yōu)先級編碼 監(jiān)控比特 標(biāo)志位 0: 令牌 1: 數(shù)據(jù) 起始定界符 幀控制 結(jié)束定界符 幀校驗序列 幀狀態(tài) 訪問控制 NETWORK PRINCIPLE 4 55 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? Token Ring方式的優(yōu)點： ? 環(huán)中結(jié)點訪問延遲確定 ? 適用于重負(fù)載環(huán)境 ? 支持優(yōu)先級服務(wù) ? Token Ring方式的缺點： ? 環(huán)維護(hù)工作復(fù)雜 ? 實現(xiàn)比較困難 NETWORK PRINCIPLE 4 56 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? 協(xié)議及 令牌總線 結(jié)點D 結(jié)點E結(jié)點A 結(jié)點B 結(jié)點CToken BusToken Bus結(jié)點A結(jié)點B結(jié)點D結(jié)點C 結(jié)點E令牌NETWORK PRINCIPLE 4 57 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? 特點 ? 令牌總線網(wǎng)的物理拓?fù)錇榭偩€，但用令牌控制對介質(zhì)的訪問，形成邏輯環(huán)結(jié)構(gòu)。 NETWORK PRINCIPLE 4 58 IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn) ? Token Bus的環(huán)維護(hù)工作： ? 環(huán)初始化 ? 新結(jié)點加入環(huán) ? 結(jié)點從環(huán)中撤出 ? 環(huán)恢復(fù) ? 優(yōu)先級 ? Token Bus的主要特點 ： ? 介質(zhì)訪問延遲時間有確定值； ? 通過令牌協(xié)調(diào)各結(jié)點之間的通信關(guān)系，各結(jié)點之間不發(fā)生沖突，重負(fù)載下信道利用率高； ? 支持優(yōu)先級服務(wù)。 ? 可在全雙工方式下工作而無沖突發(fā)生。 ? 幀間時間間隔從原來的 ?s 改為現(xiàn)在的 ?s。 NETWORK PRINCIPLE 4 61 高速以太網(wǎng) ? 千兆以太網(wǎng) ? 允許在 1 Gb/s 下全雙工和半雙工兩種方式