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计算机三级《网络技术》基础知识：以太网2015计算机三级《网络技术》基础知识：以太网1.以太网的发展1976年7月，Bob在ALOHA网络的基础上，提出总线型局域网的设计思想，并提出冲突检测、载波侦听与随机后退延迟算法，将这种局域网命名为以太网(Ethernet)。
以太网的核心技术是：介质访问控制方法CDMA/CD.这种方法解决了多结点共享公用总线的问题。
早期以太网的传输介质是同轴电缆，后用双绞线，再后用光纤。
2.以太网的帧结构与工作流程(1)以太网数据发送流程冲突：多个站点同时利用总线发送数据，导致数据接收不正确。
总线网没有控制中心，如果一个站点发送数据帧，以广播方式通过总线发送，每一个站点都能收到数据帧，其它站点也可以同时发送，因此冲突不可避免。
CSMA/CD发送流程可简单概括为：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。
实现公共传输介质的控制策略，需要解决的问题是：载波侦听，冲突检测，冲突后的处理方法。
(a)载波侦听结点利用总线发送数据时，首先侦听总线是否空闲，以太网规定发送数据采用曼彻斯特编码。
判断总线是否空闲可以判断总线上是否有电平跳变。
不发生跳变总线空闲。
此时如果有结点已准备好发送数据，可以启动发送。
(b)冲突检测方法载波侦听不能完全消除冲突，原因是数字信号是以一定的速率传输的。
例如：结点A发送数据帧时，离他1000m距离的结点在一定的时间延迟后才能收到数据帧，此时间段内如果B也发送数据，造成冲突。
从物理层上看，冲突时多个信号叠加，导致波形不同于任何结点的波形信号。
解决方案：结点A发送数据前，先发送侦听信号，如果侦听信号在最大距离传输时间2倍时，没有冲突信号出现，结点A肯定取得总线的访问权。
冲突信号的延迟时间=2*D/V。
其中：D是结点到最远结点的距离，V表示信号传输速度，信号往返的时间为延迟时间。
进行冲突检测的方法有两种：比较法和编码违例法。
比较法：将发送信号波形与从总线上接收的信号比较，如果不同说明有冲突。
第1章计算机网络概论一、填空题1．在20世纪50年代，(计算机)和（通信）技术的互相结合，为计算机网络的产生奠定了理论基础。
2．从传输范围的角度来划分计算机网络，计算机网络可以分为（局域网）、（城域网）和（广域网）。
其中，Internet属于（广域网）。
3．从资源共享的角度来定义计算机网络，计算机网络指的是利用（通信线路）将不同地理位置的多个独立的（自治计算机系统）连接起来以实现资源共享的系统。
4．从逻辑功能上，计算机网络可以分成（资源子网）和（通信子网）两个部分。
5．（ARPAnet）的诞生是计算机网络发展历史中的一个里程碑事件，为Internet的形成奠定了理论和技术基础。
6．局域网的主要技术要素包括（网络拓扑）、（传输介质）和（介质访问控制方法）。
7．Internet是由分布在世界各地的计算机网络借助于（路由器）相互联接而形成的全球性互联网。
8．在通信技术中，通信信道的类型有两类:点对点式和（广播式）。
在点对点式通信信道中，一条通信线路只能连接一对结点。
而在（广播式）通信信道中，多个结点共享一个通信信道，一个结点广播信息，其他结点必须接收信息。
9．在数据传输系统中，传输介质是发送者和接收者之间的物理路径，可以分为（导向）介质和（非导向）介质。
采用（导向）介质传输数据的网络称为（有线网），而不采用（非导向）介质传输数据的网络称为（无线网）。
10．对于通信子网，早期ARPAnet中承担通信控制处理机功能的设备是（接口报文处理机/IMP），而现代计算机网络中承担该功能的设备是（路由器/router）。
11.Internet是全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的计算机网络，狭义的Internet是指由上述网络中采用IP协议的网络互联而成的，广义的Internet是指狭义Internet加上所有 (1) C 的网络。
Internet体系结构具有良好扩充性的主要原因在于它(2)B。
广义Internet的这种基于单一主干核心结构的弊端在于(3) D 。
数据通信原理课后答案一、选择题:1、通信系统必须具备的三个基本要素是（）。
[单选题] *A.终端、电缆、计算机B.信号发生器、通信线路、信号接收设备C.信源、通信媒体、信宿(正确答案)D.终端、通信设施、接收设备2、通信系统中，发射器的主要功能是（）。
[单选题] *A.产生代传送的数据B.将数据转换成适合在传输系统中传送的信号(正确答案)C.将数据转发到传输介质上D.将信号从一端送到另一端3、今后数据通信的发展方向是（）。
[单选题] *A.模拟传输B.数字传输(正确答案)C.模拟数据D.数字数据4、下列陈述中，不正确的是（）。
[单选题] *A.数字通信系统比模拟通信系统的抗干扰性更好B.数字通信系统比模拟通信系统更便于集成化C.数字通信系统比模拟通信系统更便于微形化D.数字通信系统比模拟通信系统的信道利用率更高(正确答案)5、波特率等于（）。
[单选题] *A.每秒传输的比特数B.每秒可能发生的信号变化的次数(正确答案)C.每秒传输的周期数D.每秒传输的字节数6、承载信息量的基本信号单位是（）。
[单选题] *A.码元(正确答案)B.比特C.数据传输速率D.误码率7、传送速率的单位“bps”代表（）。
[单选题] *A.bytesper secondB.bitsper second(正确答案)C.baudper secondD.billionper second8、如果网络的传输速率为28.8kbps，要传输2MB的数据大约需要的时间是（）。
[单选题] *A.10分钟(正确答案)B.1分钟C.1小时10分钟D.30分钟9、假设某个信道的最高码元传输速率为2000band,而且每一个码元携带4bit的信息，则该信道的最高信息传输速率为（）。
提示:最高信息传输速率=码元速率x每个码元携带比特数=2000bandX4bit=8000bit/s [单选题] *A.2000bandB.2000bitC.8000band/sD.8000bit/s(正确答案)10、在计算机网络中，表示数据传输可靠性的指标是（）。
第16章以太网近年来，局域网（LAN)在技术、设计以及商业应用等各方面发展迅速。
在这个发展的过程中有一个重要的特征，就是为了构建高速局域网而引入各种新的策略。
为了紧跟商用局域网不断变化的要求，一些高速局域网的设计方案已经有了商业产品。
其中最重要的有：●快速以太网和千兆位以太网将10Mbps的CSMA/CD(带冲突检测的载波监听多点接入方法）升级为高速网络是合理的策略，因为这样做可以保留对现有系统的投资。
●光纤通道该标准提供了一种花费低且易于升级的方式，可以在局部区域内获得非常高的数据率。
●高速无线局域网最近，无线局域网技术终于浮出水面，并出现多种髙速标准和产品。
表16.1列举了这些方式的一些特点。
本章其余部分较详细地讨论了以太网。
第17章将介绍无线局域网。
附录M介绍光纤通道。
16.1 传统以太网目前使用最广的高速局域网是由IEEE 802.3标准委员会开发的基于以太网的局域网。
与其他局域网标准一样，它也有媒体接入控制层和物理层。
我们将在后面逐一介绍。
16.1.1 IEEE802.3媒体接入控制带冲突检测的载波监听多点接入（CSMA/CD)是从一些早期技术发展而来的，如果我们来了解一下这些早期技术，将有助于对CSMA/CD操作的理解。
前身CSMA/CD及其雏形可以被认为是随机接入或争用技术。
之所以称为随机接入，是因为任意站点的传输时间都无法预测或调度，也就是说站点的传输次序是随机的。
因为站点之间竞争接入媒体的时间，所以说它们是争用的。
这些技术中最早的是ALOHA，它是为分组无线网络研制的。
不过它也能应用于任何共享的传输媒体。
ALOHA，或有时称为纯ALOHA技术，指明站点可以在任何时间传输帧。
然后它进行一段时间的监听，时间的长度取网络上最大可能来回传播时延（是在两个距离最远的站点之间传输一个帧的时间的两倍）再加上一个很小的固定时间増量。
如果监听期间该站点收到确认，则传输成功。
否则，它将重新传输该帧。
以太网协议以太网协议。
以太网协议是一种局域网通信协议，它规定了数据在局域网中的传输方式和规则。
以太网协议是计算机网络中最常用的协议之一，它的发展历史可以追溯到上个世纪70年代。
随着技术的发展，以太网协议也不断演进，从最初的10Mbps发展到目前的千兆以太网和万兆以太网，以及未来可能出现的更高速率的以太网。
1. 以太网协议的基本原理。
以太网协议采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）技术，即载波监听多路访问/冲突检测技术。
在数据传输之前，发送方会先监听信道，如果信道空闲，则开始发送数据；如果多个设备同时发送数据造成冲突，就会进行冲突检测，并根据算法进行重发。
这种方式能够有效地避免数据碰撞，提高了数据传输的效率。
2. 以太网协议的数据帧格式。
以太网协议的数据帧格式包括前导码、目的地址、源地址、长度/类型、数据和校验序列等部分。
前导码用于同步接收方的时钟，目的地址和源地址分别表示数据的接收方和发送方，长度/类型字段表示数据的长度或者类型，数据字段是实际传输的数据内容，校验序列用于检测数据传输过程中是否出现错误。
这种数据帧格式简单而高效，适用于局域网中的数据传输。
3. 以太网协议的速率和介质。
以太网协议最初的速率是10Mbps，后来发展到100Mbps，1Gbps，甚至更高的速率。
不同的速率对应着不同的物理介质，比如10Mbps对应着双绞线，100Mbps 和1Gbps对应着光纤等。
随着技术的进步，以太网协议的速率和介质也在不断更新，以满足日益增长的数据传输需求。
4. 以太网协议的应用。
以太网协议广泛应用于各种场景，比如家庭局域网、企业局域网、数据中心网络等。
在家庭局域网中，以太网协议通常用于连接各种智能设备，比如电脑、手机、智能电视等，实现宽带上网、文件共享、打印等功能。
在企业局域网和数据中心网络中，以太网协议更是扮演着至关重要的角色，支持大规模数据传输和处理。
《数据与计算机通信》课后习题参考答案第2章的参考答案2.1答案：设发送消息的蓝军为A，另外一个蓝军为B。
再设步兵由一头到量外一头所用的时间为t，可以定义两军的通信协议如下：（1）A发送消息后2t时间内还灭有收到B的确认，则重发，直到收到确认。
（2）B收到消息后，立即发送去确认知道不再收到A的消息。
（3）若在中午之前t时刻，A还没有收到B的确认信息，或者B在中午前的2t时间内还继续收到A发来的消息，则第二天进攻。
2．3答案：（1）预定（A）客人（Guest）向主人（Hosts）发出要Pizza的Request。
（B）主人接受请求，提起电话拨Pizza饼店，在电话中提出预定的种类和数量。
（C）Pizza店的外卖服务生(Order Clerk)填好订单，然后传送给Pizza Cook。
完成；（2）送货（A）Pizza Cook将做好的Pizza饼给服务生；（B）服务生在订单上签字后送给送货车司机，司机开车取送货，沿道路送往订货人的地点；（C）送货车司机到达后，拿出定单和主人交接；（D）主人将送来的Pizza饼再送给客人(Guest)2.4 答案A．(1)中国总理与英文翻译之间：(a)中国总理对自己的英文翻译说中文；(b)中国翻译将中文翻译成英文后给法国总理的英文翻译；(2)法国总理与英文翻译之间(a)法国总理的英文翻译接收中国总理的英文翻译给自己的英文翻译；(b)将英文翻译成法文，然后给法国总理，反之亦然。
B．这三者之间要实现一种类似于电信系统中三方通信之类的过程：(1)中国总理拿起电话，说中文给中文/德文翻译(2)德文翻译把中文翻译成德文，然后通过电话线传送给法国总理的德文/法文翻译(3)德文/法文翻译将接收到的德文翻译成法文(4)德文/法文翻译将翻译过来的法文给法国总理听2．7 答案a．在分段情况下，都需要包含N层数据首部的拷贝b．在组合的情况下，可以用一个N层的数据首部组合成单一的N－1层PDU。
什么是以太网,以太网的工作原理以太网的解释以太网(EtherNet)以太网最早由Xerox（施乐）公司创建，在1980年，DEC、lntel 和Xerox三家公司联合开发成为一个标准，以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网，采用的是CSMA/CD访问控制法，它们都符合IEEE802.3IEEE 802.3标准它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。
以太网是当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环、FDDI和ARET。
历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。
历史以太网技术的最初进展于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个。
人们通常认为以太网发明于1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(Robert Metcalfe)给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。
但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。
在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。
1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。
3对迪吉多, 英特尔, 和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。
这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台。
当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARET，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。
而在此过程中，3Com也成了一个国际化的大公司。
梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。
Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出，在理论上令牌环网要比以太网优越。
受到此结论的影响，很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置，这样3Com才有机会从销售以太网网卡大赚。
数据通信与计算机网络第7讲共享式以太网浙江万里学院邵鹏飞@2014-2016 浙江万里学院版权所有目录1.数据通信的基础知识2.以太网链路层的分层结构3.以太网的帧格式4.共享式以太网@2014-2016 浙江万里学院版权所有单播源发送给A 发送给C用户A用户C用户B@2014-2016 浙江万里学院版权所有广播源发送给所有用户用户A用户C用户B@2014-2016 浙江万里学院版权所有组播源用户A用户C用户B 用户B 与用户C 属于同一个组播组发送给部分用户@2014-2016浙江万里学院版权所有冲突域与广播域实线为广播域虚线为冲突域集线器交换机路由器@2014-2016 浙江万里学院版权所有传送方式主机显示器单工工作站工作站全双工工作站工作站半双工数据方向时刻1的数据方向时刻2的数据方向所有时刻的数据方向@2014-2016 浙江万里学院版权所有目录1.数据通信的基础知识2.以太网链路层的分层结构3.以太网的帧格式4.共享式以太网@2014-2016 浙江万里学院版权所有MAC 与LLC物理层数据链路层网络层MAC子层LLC子层MAC子层MAC（Media Access Control）子层负责完成下列任务：●提供物理链路的访问●提供链路级的站点标识●提供链路级的数据传输@2014-2016 浙江万里学院版权所有@2014-2016 浙江万里学院版权所有以太网的MAC 地址例：00e0.fc 39.803400e0.fc——IEEE 为厂商分配的供应商代码(华为设备)39.8034——由供应商按顺序分配24 bits24 bits48 bits供应商代码由供应商分配LLC子层LLC子层除了定义传统的链路层服务之外，还增加了一些其他有用的特性。
这些特性由特定字段提供。
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16进制通信解析16进制通信解析：探索数字世界的奥秘导语：随着数字化时代的到来，计算机和互联网已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
而在数字世界中，16进制通信作为一种常见的通信方式，扮演着重要的角色。
本文将以16进制通信解析为主题，带您一同探索数字世界的奥秘。
第一章：什么是16进制通信16进制通信是一种将数据以16进制的形式进行传输和解析的通信方式。
在16进制通信中，数据被分割成一系列的16进制数，每个数对应一个字节，通过不同的组合方式进行传输和解析。
第二章：16进制通信的应用领域1. 计算机网络通信：在计算机网络中，数据以16进制的形式进行传输和解析，如IP地址、MAC地址等都是以16进制表示。
2. 数据存储和传输：在数据存储和传输过程中，16进制通信可以用于编码和解码数据，确保数据的准确传输和存储。
3. 传感器和控制系统：很多传感器和控制系统使用16进制通信进行数据传输，如温度传感器、压力传感器等。
第三章：16进制通信的优势和特点1. 紧凑性：相比于10进制和二进制，16进制通信可以将数据以更紧凑的形式进行表示和传输，减少了数据的占用空间。
2. 可读性：与二进制相比，16进制通信的表示更容易理解和阅读，方便人们进行数据的解析和分析。
3. 容错性：由于16进制通信的表示范围更广，可以容纳更多的数据，提高了通信的容错性和稳定性。
第四章：16进制通信的实际应用举例1. 传感器数据解析：在工业领域，通过16进制通信可以解析传感器收集到的数据，如温度、湿度、压力等，从而实现对工艺流程的监控和控制。
2. 网络数据包分析：网络工程师通过16进制通信解析网络数据包，分析网络流量、检测异常等，确保网络的安全和稳定运行。
3. 数据存储和传输：在数据库中，通过16进制通信可以将数据进行编码和解码，确保数据的正确存储和传输。
第五章：16进制通信的解析方法1. 数据分割：将接收到的数据按照每个字节为单位进行分割，得到一系列的16进制数。
第16章以太网近年来，局域网（LAN)在技术、设计以及商业应用等各方面发展迅速。
在这个发展的过程中有一个重要的特征，就是为了构建高速局域网而引入各种新的策略。
为了紧跟商用局域网不断变化的要求，一些高速局域网的设计方案已经有了商业产品。
其中最重要的有：●快速以太网和千兆位以太网将10Mbps的CSMA/CD(带冲突检测的载波监听多点接入方法）升级为高速网络是合理的策略，因为这样做可以保留对现有系统的投资。
●光纤通道该标准提供了一种花费低且易于升级的方式，可以在局部区域内获得非常高的数据率。
●高速无线局域网最近，无线局域网技术终于浮出水面，并出现多种髙速标准和产品。
表16.1列举了这些方式的一些特点。
本章其余部分较详细地讨论了以太网。
第17章将介绍无线局域网。
附录M介绍光纤通道。
16.1 传统以太网目前使用最广的高速局域网是由IEEE 802.3标准委员会开发的基于以太网的局域网。
与其他局域网标准一样，它也有媒体接入控制层和物理层。
我们将在后面逐一介绍。
16.1.1 IEEE802.3媒体接入控制带冲突检测的载波监听多点接入（CSMA/CD)是从一些早期技术发展而来的，如果我们来了解一下这些早期技术，将有助于对CSMA/CD操作的理解。
前身CSMA/CD及其雏形可以被认为是随机接入或争用技术。
之所以称为随机接入，是因为任意站点的传输时间都无法预测或调度，也就是说站点的传输次序是随机的。
因为站点之间竞争接入媒体的时间，所以说它们是争用的。
这些技术中最早的是ALOHA，它是为分组无线网络研制的。
不过它也能应用于任何共享的传输媒体。
ALOHA，或有时称为纯ALOHA技术，指明站点可以在任何时间传输帧。
然后它进行一段时间的监听，时间的长度取网络上最大可能来回传播时延（是在两个距离最远的站点之间传输一个帧的时间的两倍）再加上一个很小的固定时间増量。
如果监听期间该站点收到确认，则传输成功。
否则，它将重新传输该帧。
如果该站点在重复传输之后仍然没有收到确认，它将放弃。
接收方通过检测帧检测序列字段（就像在HDLC中一样）来决断到达帧的正确性。
如果该帧有效且帧首部的目的地址与接收站点地址匹配，则接收站点立即传输一个确认信息。
到达帧可能会因为信道上的噪声或因为有其他站点在同一时传输而失效。
在后一种情况下，两个帧可能在接收方相互干扰以至于两个都不能通过，这就称为冲突。
如果确定一个收到的帧无效，接收方忽略该帧即可。
ALOHA简单得不能再简单了，但这也带来了其他问题。
因为冲突的数量随着负载的增加而迅速增长，信道的最大利用率只有大约18%。
为了提高效率，开发出了称为时隙ALOHA的ALOHA改进版。
在此机制下，信道上的时间被组织成统一的时隙，时隙的长度等于帧的传输时间。
这就需要一些中央时钟或其他技术对所有站点进行同步。
所有的传输只允许在时隙的边界处开始。
因此，重叠的帧必然是完全重叠。
这就把系统的最大利用率提高到大约37%。
ALOHA和时隙ALOHA的利用率都非常低。
两者都无法利用分组无线网和局域网共有的一个重要性质，即帧在站点之间的传播时延远远小于帧的传输时间。
考虑这种情况：如果站点之间的传播时间大于帧的传输时间，那么在某个站点发完一帧后，要经过很长时间其他站才会知道。
而在这段时间里，其他站点也有可能传输帧，那么这两个帧可能发生冲突而谁也无法到达。
事实上，如果距离足够远的话，可能会有越来越多的站点开始传输，一个接着一个，但谁的帧都无法到达。
但是，假设传播时间远小于帧传输时间。
在这种情况下，当一个站点传输时，其他的站点立即知道了。
所以，如果能检测到的话，它们会等到第一个站点发完后再发。
这样，冲突将很少发生，因为只有当两个站点几乎同时传输时才可能产生冲突。
也可以从另一个角度来看这个问题一个小的传播时延能提供更好的网络状态的反馈信息，而这个信息可用于提高效率。
上述事实带来了载波监听多点接入（CSMA)技术的开发。
在CSMA中，想要传输的站点首先监听信道，判断是否有其他站点正在传输（载波监听)。
如果信道正被使用，该站点必须等待；如果信道空闲，该站点可以传输。
也可能两个或多个站点同时要传输，此时必将产生冲突，冲突各方的数据将相互混淆而无法被正确接收。
为解决这个问题，站点在传输后将在一段长度合理的时间内等待确认，要考虑到最大往返传播时延以及对方在响应时也必须争用信道等因素。
如果没有收到确认，就假定发生冲突并且重传。
我们可以看到在帧平均传输时间远大于传播时间的网络中，这个策略是很有效的。
只当一个以上的用户在很短时间内（传播时延内）同时开始传输的情况下，才可能发生冲突。
若某站点开始传输，并且在被传输帧前端传播到最远站的时间内没有发生冲突，则该帧就不会有冲突，因为所有其他站点现在都知道它在传输了。
CSMA可达到的最大利用率远远超过了ALOHA和时隙ALOHA。
最大利用率取决于帧的长度和传播时延。
帧越长或传播时延越短，利用率就越高。
使用CSMA时需要一个算法，指定如果站点发现信道忙时该怎么办。
在图16.1中描述了三种方法。
其中一种称为非持续CSMA。
要传输的站点监听传输媒体并遵循以下原则。
1.如果媒体空闲，传输；否则，转到步骤2。
2.如果媒体忙，等待一段时间，再转到第1步。
其中等待的时间长度是从一个概率分布(重传时延）中抽取的。
使用随机长度的时延可以减少冲突的概率。
要了解这一点，先假设有两个站点大约在同一时刻准备好要传输，与此同时，信道上还有一个正在进行中的传输。
如果这两个站点在重试之前延迟相同的时间量，那么它们将会在同一时间再次尝试传输。
使用非持续CSMA带来的一个问题是容量上的浪费。
因为通常在一个传输结束后，信道就会保持空闲，即使还有一个或多个站点正在等待传输。
要避免信道空闲时间，可以用1持续协议。
要传输的站点监听传输媒体并遵循以下原则。
1.如果媒体空闲，传输；否则，转到步骤2。
2.如果媒体忙，持续监听，直至发现信道空闲，然后立刻传输。
如果说非持续CSMA是谦让的，那么使用1持续CSMA的站点就是自私的。
如果有两个或更多站点正在等待传输，那一定会发生冲突。
只有在冲突之后才能解决问题。
有一种折中的方法叫p持续CSMA，一方面，它就像非持续CSMA,试图减少冲突，另一方面，它又像1持续CSMA,试图减少空闲时间。
其原则如下。
1.如果媒体空闲，传输的概率为p；延迟一个时间单位的概率为（1-p）。
其中的时间单位通常等于最大传播时延。
2.如果媒体忙，持续监听，直至发现信道空闲，再转到第1步。
3.如果已经延迟过了一个时间单位，则转到第1步。
这会带来另一个问题，p的有效值是什么？这里主要想避免的问题是重负载下的不稳定性。
假设这样一种情况，当信道正在传输时有n个站点需要传输帧。
当传输完成时，预计将尝试传输的站点的数量等于准备好传输的站点数量乘以传输概率，即np。
如果np大于1，那么平均来说，有多个站点试图传输，显然将会出现冲突。
麻烦的是，当这些站点意识到自己的传输遭遇到冲突后，将回头重来，结果肯定是更多的冲突。
更糟糕的是这些重试会与来自其他站点的新的传输相竞争，进一步加大冲突的概率。
最后，所有站点都在试图传输，导致连续不断的冲突，而吞吐量则降至0。
要避免这种灾难性的结局，对于预期的峰值n，np 必须小于1。
因此，如果据预测会经常出现重负载，那p必须取很小的值。
但是，如果p取得太小，站点必须等待更长的时间才能尝试传输。
当负载较低时，会导致很长的时延。
例如，如果只有一个站点需要传输，预计它重复第1步的次数是1/p次（见习题16.2)。
因此，如果p=0.1,在低负载时，一个站点将平均等待9次后才能在一条空闲的线路上进行传输。
CSMA/CD的描述尽管CSMA的效率远远大于ALOHA或时隙ALOHA，但它依然存在一个显著低效情况：当两个帧发生冲突时，在两个被破坏帧的传输持续时间内，信道仍无法使用。
这样，如果帧的长度相对于传播时间来说很长，那么容量的浪费也是可观的。
如果站点在传输时还继续监听信道，就能减少这个浪费。
这就带来了下面的CSMA/CD原则。
1.如果媒体空闲，传输；否则，转到步骤2。
2.如果媒体忙，持续监听，直至发现信道空闲，然后立刻传输。
3.如果在传输过程中检测到冲突，传输一个简单的干扰信号以保证所有站点都知道发生冲突并停止传输。
4.发完干扰信号后，随机等待一段时间，称之为退避，然后尝试再次传输（从第1步开始重复)。
图16.2所示为该技术运用于基带总线上。
图的上半部分所示为一个总线局域网布局。
在t0时刻，站点A开始向D传输一个分组。
在t1时刻，B和C都准备好了传输。
B检测到信道忙，推迟传输。
但是C还不知道A正在传输（因为A传输的前沿尚未抵达C),于是开始传输。
当A传输的分组在t2时刻到达C时，C检测到冲突并停止传输。
冲突的影响回传到A,使A在稍后的t3时刻检测到冲突，并且A立刻停止传输。
在CSMA/CD中，信道浪费的时间减少到检测冲突所需要的时间。
问题是：这究竟需要多长时间？让我们首先考虑在基带总线上的两个距离最远的站。
例如图16.2中，假设站A 最先开始传输，且在到达D之前，D准备传输。
因为D还不知道A正在传输，所以D开始传输，冲突几乎立即发生，同时D也知道了。
但是，在A知道发生冲突之前，冲突必须一路返回传播到A。
根据这个推理过程，我们得到的结论是，检测冲突所需要的时间不超过端到端传播时延的两倍。
大多数CSMA/CD，包括IEEE标准，都遵循一个重要原则，那就是帧必须足够长，能在传输结束之前检测到冲突。
如果帧的长度太短，就检测不到冲突的发生，这样CSMA/CD 的性能就与效率较低的CSMA一样了。
对于CSMA/CD局域网来说，有一个问题就是采取什么样的持续算法。
你可能很惊讶地发现，在IEEE 802.3标准中采用的是1持续CSMA。
回想一下，非持续算法和p持续算法都有一些性能问题。
在使用非持续算法的情况下，通常在一个传输结束后，信道就会保持空闲，不管是否还有一个或多个站点正在等待传输，因而浪费了容量。
在使用p持续算法的情况下，p的值必须设置得很小以避免不稳定性，而这样会导致在负载较轻的情况下，有时会出现极度恶劣的时延状况。
1持续算法，从本质上看，也就是p=1，看起来好像比p持续算法更加不稳定，因为所有站点都是贪心的。
那么是什么让1持续算法反败为胜呢？原因在于冲突的时间并不太长（如果帧的长度相对于传播时延很长的话），并且因为使用了随机的退避机制，使得两个已经冲突的站点在下一次尝试传输时不太可能再发生冲突。
为了保证退避机制能够维护稳定性，IEEE 802.3和以太网都使用了一种称为二进制指数退避的技术。
当站点连续多次遇到冲突时，它仍然不断地试图进行重发。
在前10次重传过程中，每次重传的随机时延平均值会加倍。
