介质访问控制协议
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介质控制协议引言介质控制协议是在计算机网络中,用于控制和管理传输介质的一种协议。
它负责管理和调度网络中的物理介质,以确保数据的可靠传输和网络的高效运行。
本文将介绍介质控制协议的基本概念、工作原理和常见的应用。
什么是介质控制协议?在计算机网络中,介质控制协议是一种用于确保数据在传输介质中可靠传输的协议。
它负责协调网络中多个节点之间的访问介质,以避免冲突和碰撞,并调度数据包的传输。
介质控制协议通常在数据链路层或物理层中实现。
介质访问控制方法介质控制协议使用介质访问控制方法来调度节点对传输介质的访问。
常见的介质访问控制方法包括以下几种:1. 基于载波侦听多路访问(CSMA)CSMA是一种基本的介质访问控制方法,它通过监听传输介质上的载波活动来确定是否可以发送数据。
当传输介质空闲时,节点可以发送数据;当传输介质被占用时,节点将等待,并在合适的时机再次尝试发送。
常见的CSMA协议包括CSMA/CD(用于以太网)和CSMA/CA(用于无线网络)。
2. 碰撞检测(Collision Detection)碰撞检测是一种用于检测传输介质上的碰撞的方法。
当多个节点同时发送数据包时,可能会发生碰撞,导致数据包损坏。
碰撞检测方法会在发送数据过程中不断检测是否发生碰撞,并进行相应的处理,如重新发送数据包。
碰撞检测常用于以太网等共享介质的网络中。
3. 时间分割多路访问(Time Division Multiple Access)时间分割多路访问是一种通过时间划分的方式来实现对传输介质的访问控制的方法。
在时间分割多路访问中,传输介质被划分为多个时隙,每个节点在特定的时隙中进行数据传输。
这种方法可以避免碰撞和冲突,但可能导致传输效率降低。
4. 频分多路复用(Frequency Division Multiplexing)频分多路复用是一种通过频率划分的方式来实现对传输介质的访问控制的方法。
在频分多路复用中,不同节点使用不同的频率进行数据传输,以避免碰撞和冲突。
介质访问控制MAC常见的MAC地址在OSI的模型第⼆层也就是数据链路层的主要⼀个功能就是提供MAC码;他还有很多的别称:局域⽹地址(LAN Address), MAC 位址,以太⽹地址(Ethernet Address)或物理地址(Physical Address)由⽹络设备制造商⽣产时烧录在⽹卡 (Network lnterface Card) 的 EPROM(⼀种闪存芯⽚,通常可以通过程序擦写)。
IP 地址与 MAC 地址在计算机⾥都是以⼆进制表⽰的,IP 地址是 32 位的,⽽ MAC 地址则是 48 位的使⽤的⽬的是为了使得公⽤⼀条⼼到的时候,使得结点之间的通信不会互相⼲扰。
常见的三种介质访问控制⽅法:信道划分介质访问控制:多路复⽤技术:通过在⼀条介质上携带多个传输信号的⽅法来提⾼传输系统的利⽤率。
⼀条链路多个信道;⼀般就是通过分时,分频,分码等⽅式把⼴播信道转变成点到点的信道1. 频分多路复⽤ FDM将多路的信号调制到不同的频率载波上。
叠加成⼀个复合的信号的多路复⽤技术。
物理的信道的可⽤带宽超过单个原始信号带宽的情况下;在实际应⽤中,不同信道之间会加⼊保护屏带,防⽌信道之间的⼲扰;利⽤了传输介质的带宽,系统效率⾼,技术成熟,实现容易;2. 时分多路复⽤技术 TDM物理信道按照时间分成若⼲时间⽚,轮流的分配给多个信号使⽤。
每个时间⽚复⽤的⼀个信号占⽤。
⽽不是FDM同⼀个时间同时发送多路信号。
但是由于计算机数据的突发性,⼀个⽤户对于已经分配到的⼦信道利⽤率部不⾼,统计时分多路复⽤,STDM,异步时分多路复⽤技术。
有数据传送时才会分配到时间⽚。
3. 波分多路复⽤技术 WDM不同波长{频率} 就是光的频分多路复⽤技术使⽤的设备是合波器,合分波器4. 码分多路复⽤ CDM根据不同的编码格式来区分原始信号的CDMA : S T (S-T)随机访问介质访问控制在随机访问中不通过集中式控制⽅式解决信息发送的次序问题;任意⽤户都可以按照⾃⼰的意愿随机的发送信息,占⽤全部的速率。
ieee802.11定义的介质访问控制方法
IEEE 802.11定义了两种介质访问控制方法(MAC):分布式协调功能(Distributed Coordination Function,DCF)和基础设施模式(Infrastructure Mode)。
1. 分布式协调功能(DCF):DCF是一种以CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,具有碰撞避免的载波监听多路访问)技术为基础的MAC方法。
它使用随机退避机制来避免碰撞。
在DCF中,设备在传输数据之前必须先监听信道,如果信道空闲,则可以开始传输数据。
如果信道被占用,则设备需要随机选择一个退避时间,在退避时间结束后再次尝试传输。
这种方法可以有效地避免多个设备同时传输导致的碰撞。
2. 基础设施模式(Infrastructure Mode):基础设施模式是一种在无线局域网(WLAN)中使用的MAC方法。
它主要适用于无线接入点(Access Point,AP)和无线终
端之间的通信。
在基础设施模式中,AP充当一个中心控制器的角色,协调终端设备之间的通信。
终端设备需要首先关联到AP,并通过AP进行数据传输。
基础设施模式提供了更可靠和集中管理的通信方式,适用于大规模的无线网络环境。
CSMA冲突检测和冲突避免CSMA/CDCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)即载波监听多路访问/冲突检测方法在以太网中,所有的节点共享传输介质。
如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务,就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。
一、基础篇:是一种争用型的介质访问控制协议。
它起源于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所采用的争用型协议,并进行了改进,使之具有比ALOHA协议更高的介质利用率。
CSMA/CD控制方式的优点是:原理比较简单,技术上易实现,网络中各工作站处于平等地位,不需集中控制,不提供优先级控制。
但在网络负载增大时,发送时间增长,发送效率急剧下降。
CSMA/CD应用在OSI 7层里的数据链路层它的工作原理是: 发送数据前先监听信道是否空闲,若空闲则立即发送数据.在发送数据时,边发送边继续监听.若监听到冲突,则立即停止发送数据.等待一段随即时间,再重新尝试.二、进阶篇:CSMA/CD控制规程:控制规程的核心问题:解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出现的问题(主要是数据碰撞问题)控制过程包含四个处理内容:侦听、发送、检测、冲突处理(1)侦听:通过专门的检测机构,在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据正在传送(线路是否忙)?若“忙”则进入后述的“退避”处理程序,进而进一步反复进行侦听工作。
若“闲”,则一定算法原则(“X坚持”算法)决定如何发送。
(2)发送:当确定要发送后,通过发送机构,向总线发送数据。
(3)检测:数据发送后,也可能发生数据碰撞。
因此,要对数据边发送,边接收,以判断是否冲突了。
(参5P127图)(4)冲突处理:当确认发生冲突后,进入冲突处理程序。
有两种冲突情况:①侦听中发现线路忙②发送过程中发现数据碰撞①若在侦听中发现线路忙,则等待一个延时后再次侦听,若仍然忙,则继续延迟等待,一直到可以发送为止。
以太网技术基本原理以太网是一种局域网技术,其基本原理是基于CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)协议,采用共享介质的方式实现各个终端设备之间的数据通信。
以下是以太网技术的基本原理的详细介绍。
1.CSMA/CD协议:CSMA/CD协议是以太网的核心协议,用于解决多个终端设备同时访问共享介质时产生的冲突问题。
其工作原理是,在发送数据之前,终端设备会先监听共享介质上是否有信号传输,如果没有,则可以开始发送自己的数据。
如果检测到有信号传输,表示介质正在被占用,终端设备会等待一段随机的时间后再次进行监听,以便选择合适的时机进行数据发送。
如果在发送数据的过程中,终端设备检测到介质上有冲突,就会终止发送并等待一段时间,再次检测介质是否被占用,然后重新开始发送数据。
通过这种方式,CSMA/CD协议可以有效地解决冲突问题,实现数据的可靠传输。
2.介质访问控制:以太网采用的是共享介质的方式,多个终端设备共享同一根传输介质。
为了保证每个终端设备的公平性和均衡性,以太网采用了介质访问控制机制。
具体来说,以太网将共享介质分割为多个时隙,并将每个时隙划分为一个最小的数据传输单元(称为“帧”)。
终端设备在进行数据传输之前,需要等待一个空闲的时隙,然后按照时隙进行数据发送。
这种介质访问控制机制能够有效地保证每个终端设备的公平访问权,并避免了数据传输的混乱和冲突。
3.MAC地址:以太网使用MAC(媒体访问控制)地址来唯一标识网络中的每个终端设备。
MAC地址是一个48位的全球唯一标识符,由6个字节组成。
其中前3个字节是由IEEE管理的组织唯一标识符(OUI),用于标识设备的生产厂商,后3个字节由设备厂商自行分配。
每个终端设备在生产时都会被分配一个唯一的MAC地址,以太网通过这个地址来确定数据应该发送到哪个设备。
4.帧格式:以太网的数据传输通过帧来进行,每个帧是一个完整的数据包。
以太网的帧格式包括了源MAC地址、目标MAC地址、协议类型和数据部分。
介质访问控制的方法
介质访问控制(MAC)是一种网络协议,用于控制多个计算机或设备在共享同一物理介质(如Ethernet或WiFi)上的访问。
以下是一些常见的MAC方法:
1. CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路接入):在这种方法中,计算机听取信道上的信号,如果信道上没有其他计算机发送数据,则发送数据。
如果检测到碰撞,则停止发送数据,并等待随机时间后再次尝试发送。
2. CSMA/CA(带冲突避免的载波侦听多路接入):在这种方法中,计算机在发送数据之前,首先发送一个请求访问信号,等待其他计算机的确认,并等待一段时间,然后再发送数据。
3. Token Passing(令牌环):在这种方法中,一个特殊的令牌沿着物理环路传递,只有拥有令牌的计算机才能发送数据。
当计算机完成发送数据后,会将令牌传递给下一个计算机。
4. Polling(轮询):在这种方法中,一个中心节点(如服务器)轮流询问每个节点是否有数据要发送,然后处理节点的请求。
5. Reservation(预约):在这种方法中,节点先发送一个请求访问信号,并指定一个特定的时间段,然后其他节点在该时间段中不能发送数据。
如果时间段内
有碰撞,则节点必须重新发送请求信号。
简述常见的介质访问控制方法的基本原理
常见的介质访问控制方法包括CSMA/CD、CSMA/CA、令牌环、令牌总线、纯ALOHA和时隙ALOHA等。
以下是它们的基本原理:
1. CSMA/CD:这是一种分布式控制技术,各节点在竞争的基础上访问传输介质。
具体来说,每个节点在发送数据之前先监听信道,如果总线上没有其他站点发送信号,则该站点发送数据;否则,需等待一段时间后再重新监听,再根据情况决定是否发送数据。
发送数据的同时检测信道上是否有冲突发生,若有,则采用截断二进制数退避算法等待一段时间后再重发。
2. CSMA/CA:该方法用于无线网络,特别是WiFi。
与CSMA/CD不同,CSMA/CA使用确认和重传机制来确保数据的可靠传输。
3. 令牌环和令牌总线:这两种方法中,数据传输的权利由一个称为“令牌”的特殊标记来控制。
令牌环既可用于环形结构也可用于总线形结构。
4. 纯ALOHA:此协议中,各站点不监听信道,也不按时间槽发送数据。
当冲突发生时,站点会随机重发数据。
5. 时隙ALOHA:这种方法下,站点不监听信道,但会按照预定的时间槽发送数据。
当发生冲突时,站点同样会随机重发数据。
这些控制方法在计算机网络中被广泛使用,各有其适用场景和优缺点。
介质访问控制(Medium Access Control,MAC)是计算机网络中的一个重要的数据链路层协议,用于控制网络中多个终端设备在共享网络介质(如以太网)时的访问权限。
以下是一些基本的相关概念的词汇解释:
1. 帧:是数据链路层通信中的基本数据单位,包含数据部分和控制信息部分。
2. CSMA/CD:是介质访问控制协议的一种方法,用于减少数据冲突,提高数据传输效率。
3. 令牌桶:是一种流量控制算法,用于限制网络中一段时间内的数据发送速率,防止网络拥塞。
4. 媒体访问控制地址(MAC地址):是一个物理地址,由网卡厂商唯一制定,用于标识网络中各个终端设备的身份。
5. 帧同步:是为了确保接收方能够正常解析数据帧,发送方在发送数据帧前需要先发送一组特定的同步信号,以确保数据的同步。
6. Token Ring:是一种介质访问控制协议,用于控制局域网
中各节点对网络介质的访问权限和流量控制。
7. MAC层协议数据单元(MPDU):是网络中数据链路层的数据传输单元,是由MAC层处理和传输的数据单元,通常包含一定的控制信息和纠错编码,用于控制数据在传输过程中的可靠性。
以上是介质访问控制相关的一些基本概念的解释,希望对您理解介质访问控制协议有所帮助。
【计算机⽹络】介质访问控制【背景】今天讲介质访问控制,介质访问控制是针对局域⽹的,因为局域⽹是⼀种⼴播式⽹络。
这就意味着局域⽹中所有联机的计算机都共享⼀个公共信道,所以需要⼀种⽅法能够有效的分配传输介质的使⽤权,使得两对节点之间的通信不会互相⼲扰的情况,这种功能就叫介质访问控制。
频分多路复⽤信道划分介质访问控制时分多路复⽤波分多路复⽤码分多路复⽤介质访问控制ALOHA协议随机访问介质访问控制CSMA协议CSMA/CD协议CSMA/CA协议轮询访问介质访问控制令牌传递协议信道划分介质访问控制信道划分介质访问控制将使⽤介质的每个设备与来⾃同⼀通信信道上的其他设备的通信隔离开来,把时域和频域资源合理地分配给⽹络上的设备。
信道划分的实质就是通过分时、分频、分波,分码等⽅法把原来的⼀条⼴播信道,逻辑上分为⼏条⽤于两个结点之间通信的互不⼲扰的⼦信道,实际上就是把⼴播信道转变为点对点信道。
信道划分介质访问控制分为以下4 种:频分多路复⽤(Frequency division multiplexing FDM)频分多路复⽤是⼀种将多路基带信号调制到不同频上,再叠加形成⼀个复合信号的多路复⽤ 技术。
每个⼦信道分配的带宽可不相同,但它们的总和必须不超过信道的总带宽。
在实际应⽤中,为了防⽌⼦信道之间的⼲扰,相邻信道之间需要加⼊“保护频带”。
频分多路复⽤的优点在于充分利⽤了传输介质的带宽,系统效率较⾼;由于技术⽐较成熟,实现也较容易。
缺点在于⽆法灵活地适应站点数及其通信量的变化。
时分多路复⽤(Time division multiplexing TDM)时分多路复⽤是将⼀条物理信道按时间分成若⼲时间⽚,轮流地分配给多个信号使⽤。
每个时间⽚ 由复⽤的⼀个信号占⽤。
就某个时刻来看,时分多路复⽤信道上传送的仅是某⼀对设备之间的信号;就某段时间⽽⾔,传送的是按时间分割的多路复⽤信号。
但由于计算机数据的突发性,⼀个⽤户对已经分配到的⼦信道的利⽤率⼀般不⾼。
CSMA-CD介质访问控制协议.doc
CSMA/CD介质访问控制协议
1、MAC服务规范三种原语
MA-DATA.request 、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm
2、介质访问控制的帧结构
CSMA/CD的MAC帧由8个字段组成:前导码;帧起始定界符SFD;帧的源和⽬的地址DA、SA;表⽰信息字段长度的字段;逻辑连接控制帧LLC;填充的字段PAD;帧检验序列字段FCS。
前导码:包含7个字节,每个字节为10101010,它⽤于使PLS 电路和收到的帧定时达到稳态同步。
帧起始定界符:字段是10101011序列,它紧跟在前导码后,表⽰⼀幅帧的开始。
帧检验序列:发送和接收算法两者都使⽤循环冗余检验(CRC)来产⽣FCS字段的CRC值。
3、介质访问控制⽅法
IEEE802.3标准提供了介质访问控制⼦层的功能说明,有两。
2022年计算机考研复习已经开始,在此整理了2022考研计算机网络知识点:随机访问介质访问控制,希望能帮助大家!随机访问介质访问控制1.ALOHA 协议纯ALOHA基本思想:是用户有帧即可发送,采用冲突监听与随机重发机制.这样的系统是竞争系统(contentionsystem)。
它帧长统一,但两帧冲突或重叠,则会被破坏,因此效率不高。
在泊松分布条件下,每个帧时间为尝试发送次数G=0.5 时,信道吞吐量S=0.184,也就是说,只能用原信道吞吐量的18.4%。
2.载波监听多路访问(CSMA)。
CSMA的原理是:当一个站点要发送数据前,需要先监听总线。
如果总线上没有其他站点的发送信号存在,即总线是空闲的,则该站点发送数据;如果总线上有其他站点的发送信号存在,即总线是忙的,则需要等待一段时间间隔后再重新监听总线,再根据总线的忙、闲情况决定是否发送数据。
3.载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)。
4.CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance)CSMA/CD 和CSMA/CA 的主要差别对比如下:CSMA/CD:带有冲突检测的载波监听多路访问,可以检测冲突,但无法“避免”CSMA/CA:带有冲突避免的载波侦听多路访问,发送包的同时不能检测到信道上有无冲突,只能尽量‘避免’;①两者的传输介质不同,CSMA/CD 用于总线式以太网,而CSMA/CA 则用于无线局域网802.11a/b/g/n 等等;②检测方式不同,CSMA/CD 通过电缆中电压的变化来检测,当数据发生碰撞时,电缆中的电压就会随着发生变化;而CSMA/CA 采用能量检测(ED)、载波检测(CS)和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式;③WLAN中,对某个节点来说,其刚刚发出的信号强度要远高于来自其他节点的信号强度,也就是说它自己的信号会把其他的信号给覆盖掉;④本节点处有冲突并不意味着在接收节点处就有冲突;。
简述以太网的介质访问控制方式的原理以太网的介质访问控制方式(MediumAccessControl,MAC)是针对以太网网络的一种协议,主要负责控制以太网中发送和接收数据的方式,并且定义了不同的网络节点的传输顺序。
它的主要作用是确保以太网网络内部的网络节点所发出的数据被正确地处理,以确保网络内部的数据传输准确无误。
以太网的介质访问控制方式采用了传输介质共享方式(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,CSMA/CD),它是一种无信道分配的协议,通常也被称为“自己感受性的多址控制”(Self-Sensing Multiple Access,SSMA)协议。
在此方式下,网络节点可以自行监测传输介质的状态,而不需要先向中央网络节点申请介质的使用权,也不需要中央网络节点进行任何形式的介质分配。
当网络节点要发送数据时,会通过向传输介质发出“感受信号”来检测传输介质所处的状态,如果介质所处状态为空闲,则可以进行发送;如果介质正在被其他节点使用,则发送方会等待,直到介质空闲再进行发送。
当网络内有多个网络节点同时发送数据时,由于传输介质有限,数据会发生碰撞(collision),此时碰撞的网络节点会停止发送并释放介质,然后重新发起发送,重新进行“感受信号”的检测来决定发送何时。
为了尽量避免发生碰撞,网络节点必须十分小心地选择发送的时机,以使介质空闲能够更长一段时间。
这也就需要网络节点采用“延迟感受法”(Delay Sensing),即网络节点在发出“感受信号”时,先等待一定时间再向传输介质发出“感受信号”,以此来减少碰撞的概率。
此外,在进行发送时,节点还需要采用“乱序发送”(Scrambled Transmission),即网络节点在进行发送时,会随机调整发送的时机,以减少碰撞的概率。
以太网的介质访问控制方式,提供了一种准确无误的网络数据传输方式,以保证网络内部的数据传输准确无误。
介质访问控制协议书甲方(以下简称“甲方”):地址:法定代表人:联系电话:乙方(以下简称“乙方”):地址:法定代表人:联系电话:鉴于甲方与乙方就介质访问控制事宜达成一致,为明确双方权利义务,特订立本协议书。
第一条定义1.1 “介质”指存储数据的物理载体,包括但不限于硬盘、光盘、U盘、磁带等。
1.2 “访问控制”指对介质中数据的访问权限进行管理和限制的行为。
第二条介质提供2.1 甲方负责提供介质,并保证介质的完整性和安全性。
2.2 甲方应确保提供的介质符合乙方的使用需求。
第三条访问控制权限3.1 乙方有权根据本协议规定对介质进行访问控制。
3.2 乙方应根据甲方的要求设置访问权限,确保数据安全。
第四条数据保密4.1 双方应对介质中的数据保密,未经对方书面同意,不得向第三方披露。
4.2 双方应采取合理措施保护数据不被未授权访问、泄露或篡改。
第五条违约责任5.1 如一方违反本协议规定,应承担违约责任,并赔偿对方因此遭受的损失。
5.2 违约方应承担因违约行为而产生的一切法律后果。
第六条协议的变更和终止6.1 本协议的任何变更或补充,应由双方协商一致,并以书面形式确认。
6.2 本协议自双方签字盖章之日起生效,有效期至____年____月____日,除非双方另有书面约定。
第七条争议解决7.1 因本协议引起的或与本协议有关的任何争议,双方应首先通过友好协商解决。
7.2 如协商不成,任何一方均可向甲方所在地人民法院提起诉讼。
第八条其他8.1 本协议未尽事宜,双方可另行协商解决。
8.2 本协议一式两份,甲乙双方各执一份,具有同等法律效力。
甲方:_________________ 乙方:_________________授权代表签字:_________ 授权代表签字:__________盖章:_________________ 盖章:_________________日期:____年____月____日日期:____年____月____日。
介质访问控制协议
《介质访问控制协议》是一种用于管理存储介质访问的协议。
它的目的是为了确保存储介质的安全性,确保用户只能访问允许的数据,并且只能执行允许的操作。
它可以用于管理本地网络、局域网或全球网络上的存储介质访问。
介质访问控制协议可以分为两类:访问控制列表(ACL)和访问控制器(AC)。
ACL是一种权限管理机制,用于控制访问存储介质的用户。
它可以让系统管理员指定每个用户的访问权限,以确保安全性。
AC是一种硬件访问控制器,它可以控制存储介质的访问,并在访问时进行身份验证。
介质访问控制协议可以有效地保护存储介质的安全性,并防止未经授权的访问。
它可以帮助系统管理员有效地管理存储介质,确保用户只能访问允许的数据,并且只能执行允许的操作。
介质访问控制协议的比较
介质访问控制分为以下两种:争用型介质访问控制,又称随机型的介质访问控制协议,如时隙ALOHA方式、纯ALOHA方式和CSMA/CD方式;确定型介质访问控制,又称有序的访问控制协议,如令牌环方式和令牌总线方式。
下面对这几种介质访问控制协议进行简单介绍和比较。
1.纯ALOHA协议
纯ALOHA协议的工作原理是:站点只要产生帧,就立即发送到信道上。
在规定的时间内如果收到应答,表示数据发送成功,否则就要等待一段随机的时间,然后重发;如再次冲突,则再等待一段随机的时间,直到重发成功为止。
纯ALOHA的优点:简单易行,不需要同步。
纯ALOHA的缺点:冲突概率大,极容易冲突。
2.时隙ALOHA协议
时间被划分为相同大小的时隙,一个时隙等于传送一帧的时间,节点只能在一个时隙的开始才能传送,如果一个时隙有多个节点同时传送,所有节点都能检测到冲突。
当节点要发送新帧,它等到下一时隙开始时传送。
如果没有冲突,节点可以在下一时隙发送新帧;如果有冲突,节点在随后的时隙以概率p重传该帧,直到成功为止。
时隙ALOHA的优点:
1)单个活跃节点可以持续以满速率传送帧
2)具有高分散性,只需节点的时隙同步
3)实现简单
时隙ALOHA的缺点:
1)冲突,浪费时隙
2)空闲时隙
3.载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)控制协议
所谓载波侦听,即总线上各个结点在发送数据前都要检测总线上是否有别的结点发送数据。
如果发现总线是空闲的,则立即发送已准备好的数据;如果监听到总线忙,这时结点要持续检测或等待一个随机时间,再重新监听总线,直到总线空闲再发送数据。
所谓多路访问,即总线上所有结点收发数据共同使用同一条总线,且发送数据是广播式的。
所谓冲突检测,即两个或两个以上结点同时监听到总线空闲,开始发送数据时,就会发送碰撞,产生冲突,从而导致两个正在传输的数据都被破坏。
为确保数据的正确传输,因此每个结点在发送数据时要边发送边检测冲突。
CSMA/CD的优点:
1)算法简单,易于实现。
2)设备量少,价格低廉,安装使用方便,便于扩充。
3)某个站点失效不会影响到其他站点。
4)共享资源能力强,便于广播式工作,一个节点发送的数据帧所有节点都可接收。
5)多个节点共用一条传输信道,信道利用率高;
6)传输速率高,可达1-10 Mbps。
CSMA/CD的缺点:
1)用户访问总线时间不确定,不能达到对实时性的要求。
2)网络通信负荷高时,吞吐率下降,传输延迟增加。
3)总线型拓扑的网不是集中控制,故障检测需在各个节点进行,使故障诊断困难。
4)如果传输介质故障,则整个这段总线要切断,因而故障隔离困难。
4.令牌环(Token Ring)访问控制协议
令牌控制网络结点的发送权,只有持有令牌的结点才能够发送数据。
某一结点要发送数据时,它必须等待空闲令牌的到来。
当它获得空闲令牌后,将令牌置“忙”,并以帧为单位发送数据。
如果下一结点就是其目的结点,则将帧拷贝到接收缓冲区,在帧中标志出帧已被正确接收和复制,同时将帧送回环上,否则只仅仅将帧送回环上。
帧绕行一周后到达源结点时,源节点回收已发送的帧,并将令牌置“闲”,再将令牌向下一个结点传送。
当环正常工作时,令牌单向逐结点传送。
令牌环的优点:
1)令牌环型网络可覆盖较远的物理通信距离。
2)数据帧中不要求添加数据,所以帧长比较短。
3)在负载较大的情况下,仍有良好的性能。
4)通过环的接线集中器,环可以被桥接入环中有效的部位,环的大小没有限制。
令牌环的缺点:
1)在低负载的情况下,甚至网络是空载的时候,有一段等待令牌返回的延迟。
2)建立和维护需要较高的费用,可靠性不高。
3)当令牌丢失或出现多个令牌时,必须提供相应维护策略。
5.令牌总线(Token Bus)访问控制协议
令牌总线主要适用于总线型或树型网络结构。
网络中每一个结点都有一个本站地址,并知道其上一个结点和下一个结点地址。
令牌传递规定由高地址向低地址,最后由低地址向高地址依次循环传递,从而在一个物理总线上形成一个逻辑环。
只有令牌持有者才能控制总线,才有发送信息的权力。
信息是双向传送,每个站都可检测到其他站点发出的信息。
在令牌传递时,都要加上目的地的地址,所以只有检测并得到令牌的结点,才能发送信息。
令牌总线的优点:
I)出色的吞吐量性能,这一性能不因线路长度增加而下降。
2)支持大的动态范围,没有相对信号强度方面的问题。
3)媒体访问有调节。
令牌总线的缺点:
1)算法过于复杂,难以实现后期的维护。
2)时间开销较大。
在轻负载下,站点为了使令牌转一圈而等待,性能下降。