貳.局域網(wǎng)和城域網(wǎng)
一.CSMA/CD
1. CSMA/CD(帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問控制)
CSMA/CD是一種常用爭用的方法來決定對媒體訪問權(quán)的協(xié)議,這種爭用協(xié)議只適用于邏輯上屬于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。在總線網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)站點(diǎn)都能獨(dú)立地決定幀的發(fā)送,若兩個(gè)或多個(gè)站同時(shí)發(fā)送幀,就會(huì)產(chǎn)生沖突,導(dǎo)致所發(fā)送的幀都出錯(cuò)。因此,一個(gè)用戶發(fā)送信息成功與否,在很大程度上取決于監(jiān)測總線是否空閑的算法,以及當(dāng)兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送的分組發(fā)生沖突后所使用的中斷傳輸?shù)姆椒?偩爭用技術(shù)可分為載波監(jiān)聽多路訪問CSMA和具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD兩大類。
2. 載波監(jiān)聽多路訪問CSMA
載波監(jiān)聽多路訪問CSMA的技術(shù),也稱做無聽后說LBT(Listem Before Talk)。要傳輸數(shù)據(jù)的站點(diǎn)首先對媒體上有無載波進(jìn)行監(jiān)聽,以確定是否有別的站點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)。如果媒體空閑,該站點(diǎn)便可傳輸數(shù)據(jù);否則,該站點(diǎn)將避讓一段時(shí)間后再做嘗試。這就需要有一種退避算法來決定避讓的時(shí)間,常用的退避算法有非堅(jiān)持、1-堅(jiān)持、P-堅(jiān)持三種。
a、非堅(jiān)持算法
算法規(guī)則為:
⑴如果媒本是空閑的,則可以立即發(fā)送。
⑵如果媒體是忙的,則等待一個(gè)由概率分布決定的隨機(jī)重發(fā)延遲后,再重復(fù)前一步驟。
采用隨機(jī)的重發(fā)延遲時(shí)間可以減少?zèng)_突發(fā)生的可能性。非堅(jiān)持算法的缺點(diǎn)是:即使有幾個(gè)著眼點(diǎn)為都有數(shù)據(jù)要發(fā)送,但由于大家都在延遲等待過程中,致使媒體仍可能處于空閑狀態(tài),使用率降低。
b、1-堅(jiān)持算法
算法規(guī)則:
、湃绻襟w空閑的,則可以立即發(fā)送。
、迫绻襟w是忙的,則繼續(xù)監(jiān)聽,直至檢測到媒體是空閑,立即發(fā)送。
⑶如果有沖突(在一段時(shí)間內(nèi)未收到肯定的回復(fù)),則等待一隨機(jī)量的時(shí)間,重復(fù)步驟⑴~⑵。
這種算法的優(yōu)點(diǎn)是:只要媒體空閑,站點(diǎn)就立即可發(fā)送,避免了媒體利用率的損失;其缺點(diǎn)是:假若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送,沖突就不可避免。
c、P-堅(jiān)持算法
算法規(guī)則:
、疟O(jiān)聽總線,如果媒體是空閑的,則以P的概率發(fā)送,而以(1-P)的概率延遲一個(gè)時(shí)間單位。一個(gè)時(shí)間單位通常等于最大傳播時(shí)延的2倍。
、蒲舆t一個(gè)時(shí)間單位后,再重復(fù)步驟⑴。
⑶如果媒體是忙的,繼續(xù)監(jiān)聽直至媒體空閑并重復(fù)步驟⑴。
P-堅(jiān)持算法是一種既能像非堅(jiān)持算法那樣減少?zèng)_突,又能像1-堅(jiān)持算法那樣減少媒體空閑時(shí)間的折中方案。問題在于如何選擇P的有值,這要考慮到避免重負(fù)載下系統(tǒng)處于的不穩(wěn)定狀態(tài)。假如媒體是忙時(shí),有N個(gè)站有數(shù)據(jù)等待發(fā)送,一旦當(dāng)前的發(fā)送完成時(shí),將要試圖傳輸?shù)恼镜目偲谕麛?shù)為NP。如果選擇P過大,使NP>1,表明有多個(gè)站點(diǎn)試圖發(fā)送,沖突就不可避免。最壞的情況是,隨著沖突概率的不斷增大,而使吞吐量降低到零。所以必須選擇適當(dāng)P值使NP<1。當(dāng)然P值選得過小,則媒體利用率又會(huì)大大降低!
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