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區域網中CSMA/CD協議的應用

區域網

區域網——使用廣播通道的資料鏈路層,跨越資料鏈路層和物理層

特點:網路為一個單位所擁有,且地理範圍和站點數目均有限。

優點:

  • 具有廣播功能(使用廣播通道),從一個站點可很方便地訪問全網
  • 便於系統的擴充套件和逐漸演變,各裝置的位置可靈活調整和改變
  • 提高系統的可靠性、可用性、生存性

按拓撲結構分類:

  • 星形網
  • 環形網
  • 匯流排網
  • 樹形網

傳輸介質:

  • 雙絞線(主流)
  • 光纖(資料率最高)

802.3標準中將區域網的資料鏈路層拆成兩個子層,邏輯鏈路控制LLC(現已取消)和媒體接入控制MAC

 

LLC子層看不見下面的區域網

媒體訪問控制MAC子層:

>>>為了使多使用者能合理而方便地共享通訊媒體資源,技術上使用以下兩種方法:

一)靜態劃分通道:

  •   頻分複用
  •   時分複用
  •   波分複用
  •   碼分複用

二)動態媒體接入控制(多點接入):

  •   隨機接入:特點是所有的使用者可隨機地傳送資訊,容易發生衝突,必須有解決衝突的網路協議。如:CSMA/CD協議。
  •   受控接入:特點是使用者不能隨機地傳送資訊而必須服從一定的控制。如多點線路探詢(polling),或輪詢,令牌環LAN。(使用少)

邏輯鏈路控制LLC子層:

  • 不確認的無連線服務(LLC1):資料報服務
  • 面向連線服務(LLC2):相當於虛電路服務
  • 帶確認的無連線服務(LLC3):可靠的資料報服務
  • 高速傳輸服務(LLC4):用於都會網路

 判斷資料幀中的目的地址與硬體地址(MAC)是否一致,可在總線上實現一對一的通訊。

 問:由於在總線上同一時間只允許一臺計算機在傳送資料,,如何協調總線上各計算機的工作?

CSMA/CD(載波監聽多點接入/碰撞檢測)

作用:是為防止連線在總線上的各站點之間發生衝突,協調總線上各計算機工作而設計的協議。

採用隨機接入時,為了減少衝突發生的概率

要點:

  • 多點接入:表示許多計算機以多點接入的方式連線在一根總線上
  • 載波監聽:每個站在傳送資料之前,檢測線路上是否有其他計算機在傳送資料,若有,則暫時不傳送資料
  • 碰撞檢測(衝突檢測):邊傳送資料邊檢測通道上的訊號電壓大小
  • 檢測到碰撞後:立即停止傳送,以免繼續浪費網路資源,然後等待一段隨機時間重發

資訊互動方式:雙向交替通訊(半雙工通訊)。

總結為:先聽後發,邊聽邊發,衝突停止,延遲重發。

傳播時延對載波監聽影響:載波監聽並不能完全消除衝突。當某個站監聽到匯流排是空閒時,也可能匯流排並非真正是空閒的。即每個站在傳送資料之後的一小段時間內(時間不確定),存在著遭遇碰撞的可能性。