【正文】 RJ45 插頭 10BASE5 ? 分插頭：插入電纜 ? 收發(fā)器：發(fā)送 /接收 , 沖突檢測 , 電氣隔離，超長控制 ? AUI：連接件單元接口 ? 轉發(fā)器 /中繼器的作用：擴充信號傳輸距離。是物理層設備 粗纜 vampire tap BNC端子 收發(fā)器 AUI 電纜 NIC 最大段長度 500米 每段最多站點數(shù) 100 兩站點間最小距離 網(wǎng)絡最大跨度 細纜以太網(wǎng) 10BASE2 ? 用更便宜的直徑為 5 mm 的細同軸電纜 (特性阻抗仍為 50 W)，可代替粗同軸電纜。 ? 細纜直接用標準 BNC T 型接頭連接到網(wǎng)卡上的 BNC 連接器的插口。接收時將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊?，然后送交上一層? ? 編碼與譯碼 即曼徹斯特編碼與譯碼。每個站需要用兩對雙絞線，分別用于發(fā)送和接收。 ? 集線器使用了大規(guī)模集成電路芯片，因此這樣的硬件設備的可靠性已大大提高了。 ? 這種 10 Mb/s 速率的無屏蔽雙絞線星形網(wǎng)的出現(xiàn)，既降低了成本，又提高了可靠性。 集線器的一些特點 ? 集線器是使用電子器件來模擬實際電纜線的工作，因此整個系統(tǒng)仍然像一個傳統(tǒng)的以太網(wǎng)那樣運行。 ? 集線器很像一個多端口的轉發(fā)器，工作在物理層 。 ? 爭用期長度為 2?，即端到端傳播時延的兩倍。 ? 幀長為 L (bit)，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 C (b/s)，因而幀的發(fā)送時間為 L/C = T0 (s)。因此， P[爭用期為 j 個 ] = P[發(fā)送 j 次失敗但下一次成功 ] = (1 – A)jA (42) 爭用期的平均個數(shù)等于幀重發(fā)的次數(shù) : NR= = ?j j A(1A) j 1 = 1/A (43) 以太網(wǎng)的信道利用率（續(xù)） 求出以太網(wǎng)的信道利用率（它又稱為歸一化吞吐量）為： 這里 參數(shù) a 是總線的單程傳播時延與幀的發(fā)送時延之比。 將 (44)式對 p 求極大值，得出當 p = 1/N 時可使 A等于其極大值 Amax： 當 N→∞ 時， Amax = 1/e ? 。 取 A = Amax = e?1 ? 時， (44)式可簡化為： 若 a→0 ，則信道利用率的最大值可達到 100%。 ? 考慮到 T0 是幀長 L 與數(shù)據(jù)的發(fā)送速率 C之比，于是參數(shù) a 可寫為： ? (49)式的分子正是時延帶寬積，或以比特為單位的信道長度，而分母是以比特為單位的幀長。 A B A B t = ? t = ? … A B t = 100? … A B t = ? 純 ALOHA系統(tǒng)的工作原理演示 沖突原因：有兩個以上站點同時發(fā)送幀 1 2 N1 N ... 純 ALOHA協(xié)議 分槽 (時隙 )ALOHA協(xié)議 發(fā)送 等待隨機時間 有沖突 發(fā)送 等待隨機時間 時間槽開始否 有沖突 Y N Y N N Y 純 ALOHA系統(tǒng)的信道效應 A1 幀產(chǎn)生 B1 A2 A2 B1 沖突 t1 t2 B2 A2 t3 B2 t4 B3 A3 站 A 站 B 信道上的總效應 A1 B1 A2 B2 t t t 純 ALOHA協(xié)議的性能分析 主要性能參數(shù)： S = G ? P[成功發(fā)送一幀 ] ? 吞吐率（吞吐量） S T0 內(nèi)成功發(fā)送的平均幀數(shù) 設幀為定長， 站點獨占信道時成功發(fā)送一幀所用的時間為 T0 ? 網(wǎng)絡負載 G T0 內(nèi) N個站點總共發(fā)送的平均幀數(shù) 0? S ? 1 一幀成功發(fā)送的條件： 該幀與其前后 2幀的到達間隔均大于 T0 當前幀 后一幀 前一幀 T0 ？ ？ 假定幀的產(chǎn)生服從泊松分布，其概率密度函數(shù)為： ?(t) = ? e ?t ， 其中 t為到達時間間隔， ?為到達率 P[成功發(fā)送 一幀 ] = P [ 連續(xù) 2個到達間隔 T0 ] = (P [到達間隔 T0 ])2 ? = G / T0 吞吐量公式： S = G ? P[成功發(fā)送一幀 ] = G e 2G 純 ALOHA協(xié)議的性能分析 P[成功發(fā)送 一幀 ] =e 2G P [到達間隔 T0 ]=∫ T0a(t)dt=eG 純 ALOHA的吞吐量曲線 0 0 1 2 3 S = G e 2G G S 不穩(wěn)定區(qū)域 吞吐量極大值為 G=， S = ? 工作原理：將時間劃分為一段段等長的時隙，規(guī)定幀不論何時產(chǎn)生， 只能在每個時隙開始時發(fā)送到信道上 ? 重發(fā)策略：同純 ALOHA ? 性能：網(wǎng)絡負載 ? 1 吞吐量 ? 0. 37 A1 幀產(chǎn)生 B3 A2 A2 B1 沖突 t1 t2 B2 B2 B3 A3 站 A 站 B 信道上的總效應 A1 B1 A2 B2 A3 時隙 ALOHA的性能分析 幀發(fā)送成功的條件： T0 Tx 沒有其他幀在同一時隙內(nèi)到達 該幀與前一幀到達時間間隔大于 T0Tx，與后一個到達幀間隔大于 Tx P [發(fā)送成功 ]=∫ T0txa(t)dt∫ T0a(t)dt =eG 吞吐量公式： S = GP [發(fā)送成功 ] =G e –G 吞吐量極大值為 G= 1 時， S = 重發(fā)次數(shù)： Nr= eG1 時隙 ALOHA的性能分析 A L O H A 吞吐量曲線00 1 2 3時隙 A L O H A純 A L O H AS = G e G S = G e 2G G S 時隙 ALOHA協(xié)議小結 ? 工作原理：只有在時隙開始時，站點才能發(fā)送數(shù)據(jù) ? 優(yōu)點：減少沖突 ? 性能：網(wǎng)絡負載 ? 1 吞吐量 ? 0. 368 ? 代價： 需要全網(wǎng)同步； 可設置一個特殊站點，由該站點發(fā)送時鐘信號 載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議 CSMA （ Carrier Sense Multiple Access Protocols） ? 載波監(jiān)聽（ Carrier Sense） ? 是 ALOHA的改進。 ? 多路訪問（ Multiple Access） ? 多個用戶共用一條線路 ? 1堅持型 CSMA（ 1persistent CSMA） ? 原理 ? 若站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道； ? 若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送； ? 若信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑，然后完成發(fā)送； ? 若產(chǎn)生沖突，等待一隨機時間，然后重新開始發(fā)送過程。 ? 優(yōu)點：減少了沖突的概率； ? 缺點：增加了信道空閑時間，數(shù)據(jù)發(fā)送延遲增大； ? 信道效率比 1堅持 CSMA高，傳輸延遲比 1堅持CSMA大。若下一個時槽仍空閑，重復此過程，直至數(shù)據(jù)發(fā)出或時槽被其他站點所占用； ? 若信道忙，則等待下一個時槽，重新開始發(fā)送； ? 若產(chǎn)生沖突，等待一隨機時間，然后重新開始發(fā)送。 ?缺點：由于傳播時延的存在，沖突不可避免 。如果站點邊發(fā)送邊監(jiān)聽，并在監(jiān)聽到?jīng)_突之后立即停止發(fā)送，可以提高信道的利用率，因此產(chǎn)生了 CSMA/CD ? 原理 ? 站點使用 CSMA協(xié)議進行數(shù)據(jù)發(fā)送； ? 在發(fā)送期間如果檢測到?jīng)_突，立即終止發(fā)送，并發(fā)出一個瞬間干擾信號，使所有的站點都知道發(fā)生了沖突； ? 在發(fā)出干擾信號后，等待一段隨機時間，再重復上述過程。 無沖突協(xié)議 ? 象這樣在實際發(fā)送信息前先廣播發(fā)送請求的協(xié)議稱為預留協(xié)議 (reservation protocol) ? 效率 ?輕負載下，效率為 d / (N + d)，數(shù)據(jù)幀由 d個時間單位組成； ?重負載下，效率為 d / (d + 1)。 無沖突協(xié)議 ?二進制下數(shù)法（ Binary Countdown） ? 工作原理 ?所有站的地址用等長二進制位串表示，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。如其中之一獲得信道，本幀后的時槽留給 3以下的站；如發(fā)生沖突，繼續(xù)折半搜索 。 ? 無沖突方法 ?例，基本位圖法； ?輕負載下，發(fā)送延遲大；重負載下，信道效率高。 ? 減少競爭的站的數(shù)目可以增加獲取信道的概率； ? 基本思路：將站分組，組內(nèi)競爭。 ? 802 標準所說的“地址”嚴格地講應當是每一個站的“名字”或標識符。 第 1 最高位 最先發(fā)送 最低位 最高位 最低位 最后發(fā)送 00110101 01111011 00010010 00000000 00000000 00000001 最低位 最先發(fā)送 最高位 最低位 最高位 最后發(fā)送 機構惟一標志符 OUI 擴展標志符 高位在前 低位在前 十六進制表示的 EUI48 地址： ACDE48000080 二進制表示的 EUI48 地址： 第 1 字節(jié) 第 6 字節(jié) I/G 比特 I/G 比特 字節(jié)順序 第 2 第 3 第 4 第 5 第 6 第 1 字節(jié)順序 第 2 第 3 第 4 第 5 第 6 10101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000 網(wǎng)卡檢查 MAC 地址 ? 網(wǎng)卡從網(wǎng)絡上每收到一個 MAC 幀就首先用硬件檢查 MAC 幀中的 MAC 地址 . ? 如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進行其他的處理。 ? “發(fā)往本站的幀”包括以下三種幀： ? 單播 (unicast)幀（一對一） ? 廣播 (broadcast)幀（一對全體） ? 多播 (multicast)幀（一對多）