1. 局域网

  1. 特点
    1. 为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限
  2. 优点
    1. 具有广播功能,能从一个站点轻松方位全网。局域网上主机可共享连接局域网上的各种硬件和软件资源
    2. 便于系统的拓展和逐渐演变,各设备的位置可两伙调整和改变
    3. 提高了系统的可靠性,可用性和生存性
  3. 共享通信资源的方法

    1. 静态划分信道:时分复用等
      1. 频分复用(FDM)
        1. 充分利用了传输介质的带宽
        2. 系统效率高
        3. 技术比较传输
        4. 实现比较容易
      2. 时分复用(TDM)
        1. 固定时分复用
        2. 统计时分复用
      3. 波分复用(WDM)
      4. 码分复用(CDM)

    2. 动态媒体接入控制(又称为多点接入),特点时信道并非在通信时分给用户
      1. 随机接入:用户可以随机地发送信息,但如果恰巧又两个或以上的用户在同一时刻发送信息,就会发生碰撞
      2. 受控接入:用户不是随机发送消息,而是受一定的控制,代表有轮询

        2. ALOHA协议

  4. 纯ALOHA协议

    1. 有数据直接发送
    2. 冲突则等待随机时间
  5. 时隙ALOHA协议

    3. CSMA协议

  6. 1-坚持

    1. 信道忙
      1. 继续侦听
    2. 空闲
      1. 立即发送数据
  7. 非坚持
    1. 信道忙
      1. 放弃侦听,等待随机时间后在侦听
    2. 空闲
      1. 立即发送
  8. p-坚持

    1. 信道忙
      1. 持续侦听
    2. 空闲
      1. 以概率p发送数据
      2. 以概率1-p推迟到下一个时隙

        4. CSMA/CD 载波监听多点接入/碰撞检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

  9. 执行详情

    1. 准备发送:适配器从网络层获取分组,加上首尾组成以太网帧,放入缓存中
    2. 信道检测:若检测到信道忙,则持续检测。若信道在96比特时间(9.6μs)内保持空闲,发送帧。
    3. 发送过程中持续监听,有以下几个可能:
      1. 发送成功:未检测到碰撞,什么都不做
      2. 发送失败:在争用期内检测到碰撞,立即停止发送数据,并发送32或48比特的人为干扰信号。执行指数退避算法,等待r倍512比特时间,回到步骤ii。最多重传16次。
  10. 截断二进制指数退避
    1. 广播信道 - 图1中随机取一个数,记为r。重传推后r倍争用期
      1. 广播信道 - 图2当重传次数小于10时,参数k等于重传次数,当重传次数超过10时,k恒等于10
    2. 重传16次不成功时,丢弃帧,向高层报告总线传播时延x数据传输率x2
  11. 最短帧长

总线传播时延x数据传输率x2

  1. 规定

    1. 最短帧长:64B 即512b

      5. CSMA/CA 载波监听多点接入/碰撞避免

    2. 解决问题

      1. 接受信号的强度会远小于发送信号的强度,并且无线介质上信号强度的动态变化范围很大,实现碰撞检测花费过大
      2. 并非所有站点都能听到对方,即“隐蔽站”
    3. 碰撞避免实现
      1. 预约信道
      2. ACK帧
      3. RTS/CTS帧
    4. 使用停止等待协议
    5. 即使发生了碰撞,也发送完整个帧,有线网立即停止发送
    6. 使用退避算法
      1. 当站点检测到信道是空闲的,并且所发送的数据帧不是成功发送完上一个数据帧之后立即连续发送的数据帧,则不使用退避算法。
      2. 以下情况必须使用退避算法:
        1. 在发送数据帧之前检测到信道处于忙状态时;
        2. 在每一次重传一个数据帧时;
        3. 在每一次成功发送后要连续发送下一个帧时(这是为了避免-个站点长时间占用信道),
      3. 在第广播信道 - 图3时隙中随机地选一个,最大255,i=6
    7. 概念
      1. 802.11标准规定,所有的站点必须在持续检测到信道空闲一段指定时间后才能发送帧,这段时间称为帧间间隔IFS(InterFrame Space)。
      2. SIFS 短帧时间 28us,使用者:ACK帧、CTS帧、过长MAC分片后的mac帧、回答AP探寻的帧
      3. DIFS 分布协调功能帧间间隔128us,DCF防止中发送数据帧和管理帧
      4. CTS 允许控制
    8. 流程

      1. image.png

        6. 使用集线器的星型拓扑

    9. 使用集线器的以太网在逻辑上仍为总线网,吃用CDMA/CD协议

    10. 有许多接口,类似于多接口的转发器
    11. 工作在物理层,不进行碰撞检测

      7. 以太网中的信道利用率

    12. 定义参数a,为以太网单程端到端时间与帧发送时间广播信道 - 图5之比

      1. 广播信道 - 图6时,表示一发生碰撞,就可以检测出来
    13. 极限信道利用率(不发生碰撞,非CDMA/CD)
      1. 广播信道 - 图7
    14. 滑动窗口协议中的信道利用率
      1. 从发送数据到收到第一个确认帧,称为一个发送周期T
      2. 发送方在这个周期内共发送L比特
      3. 发送方的数据传输率为C
      4. 信道利用率为(L/C)/T
      5. 信道吞吐率=信道利用率x发送方的发送速率