第四章+局域网+3.21上课最终素材.ppt

虚拟载波监听 虚拟载波监听(Virtual Carrier Sense)的机制是让源站将它要占用信道的时间（包括目的站发回确认帧所需的时间）通知给所有其他站，以便使其他所有站在这一段时间都停止发送数据。 这样就大大减少了碰撞的机会。 “虚拟载波监听”是表示其他站并没有监听信道，而是由于其他站收到了“源站的通知”才不发送数据。 虚拟载波监听的效果 这种效果好像是其他站都监听了信道。 所谓“源站的通知”就是源站在其 MAC 帧首部中的第二个字段“持续时间”中填入了在本帧结束后还要占用信道多少时间（以微秒为单位），包括目的站发送确认帧所需的时间。 网络分配向量 当一个站检测到正在信道中传送的 MAC 帧首部的“持续时间”字段时，就调整自己的网络分配向量 NAV (Network Allocation Vector)。 NAV 指出了必须经过多少时间才能完成数据帧的这次传输，才能使信道转入到空闲状态。 争用窗口 信道从忙态变为空闲时，任何一个站要发送数据帧时，不仅都必须等待一个 DIFS 的间隔，而且还要进入争用窗口，并计算随机退避时间以便再次重新试图接入到信道。 在信道从忙态转为空闲时，各站就要执行退避算法。这样做就减少了发生碰撞的概率。 802.11 使用二进制指数退避算法。 二进制指数退避算法 第 i 次退避就在 22 + i 个时隙中随机地选择一个。 第 1 次退避是在 8 个时隙（而不是 2 个）中随机选择一个。 第 2 次退避是在 16 个时隙（而不是 4 个）中随机选择一个。 使用退避算法 仅在下面的情况下才不使用退避算法：检测到信道是空闲的，并且这个数据帧是要发送的第一个数据帧。 除此以外的所有情况，都必须使用退避算法。即： 在发送第一个帧之前检测到信道处于忙态。 在每一次的重传后。 在每一次的成功发送后。 A 的作用范围 B 的作用范围 2. 对信道进行预约 802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 A C B D E RTS RTS 源站 A 在发送数据帧之前先发送一个短的控制帧， 叫做请求发送 RTS (Request To Send)，它包括 源地址、目的地址和这次通信（包括相应的确认帧） 所需的持续时间。 A 的作用范围 B 的作用范围 2. 对信道进行预约 802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 CTS A C B D E CTS 若媒体空闲，则目的站 B 就发送一个响应控制帧， 叫做允许发送 CTS (Clear To Send)，它包括这次 通信所需的持续时间（从 RTS 帧中将此持续时间 复制到 CTS 帧中）。 A 收到 CTS 帧后就可发送其数据帧。 吉比特以太网 允许在 1 Gb/s 下全双工和半双工两种方式工作。 使用 802.3 协议规定的帧格式。 在半双工方式下使用 CSMA/CD 协议（全双工方式不需要使用 CSMA/CD 协议）。 与 10BASE-T 和 100BASE-T 技术向后兼容。 吉比特以太网的物理层 1000BASE-X 基于光纤通道的物理层： 1000BASE-SX SX表示短波长 1000BASE-LX LX表示长波长 1000BASE-CX CX表示铜线 1000BASE-T 使用 4对 5 类线 UTP 载波延伸(carrier extension) 吉比特以太网在工作在半双工方式时，就必须进行碰撞检测。 由于数据率提高了，因此只有减小最大电缆长度或增大帧的最小长度，才能使参数 a 保持为较小的数值。 吉比特以太网仍然保持一个网段的最大长度为 100 m，但采用了“载波延伸”的办法，使最短帧长仍为 64 字节（这样可以保持兼容性），同时将争用时间增大为 512 字节。 在短 MAC 帧后面加上载波延伸 凡发送的 MAC 帧长不足 512 字节时，就用一些特殊字符填充在帧的后面，使MAC 帧的发送长度增大到 512 字节，但这对有效载荷并无影响。 接收端在收到以太网的 MAC 帧后，要将所填充的特殊字符删除后才向高层交付。 目地地址 源地址 数据长度 数 据 FCS MAC 帧的最小值 = 64 字节 载波延伸 前同步码 加上载波延伸使 MAC 帧长度 = 争用期长度512 字节 在以太网上实际传输的帧长 全双工方式 当吉比特以太网工作在全双工方式时（即通信双方可同时进行发送和接收数据），不使用载波延伸和分组突发。 吉比特以太网的配置举例 1 Gb/s 链路 吉比特 交换 集线器 百兆比特或吉比特集线器 100 Mb/s 链路 中央服务器 10 吉比特以太网 10 吉比特以太网与 10 Mb/s，100 Mb/s 和 1 Gb/s 以太网的帧格式完全相