第5章：2局域网1讲述.ppt

Review 1.理想协议 2.简单停等协议 3.实用停等协议 4.连续ARQ协议 5.滑动窗口协议 6.选择重传协议 第 4 章 局域网 xiazhengyou@yeah.ne 4.1 局域网概述:局域网拓扑结构和传输介质 *4.2 局域网技术 4.3 局域网的IEEE 802系列标准 4.1 局域网概述 局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。 局域网具有如下的一些主要优点： 能方便地共享昂贵的外部设备、主机以及软件、数据。从一个站点可访问全网。 便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变。 提高了系统的可靠性、可用性和残存性。 1 LAN 特点 地理分布范较小,一般为数百米至数公里。可覆盖一幢大楼、一所校园或一个企业 数据传输速率高，一般为0.1-1000Mbps，可交换各类数字和非数字(如语音、图象、视频等)信息　 误码率低，一般在10-11～10-8以下 以PC为主体，包括终端及各种外设，网中一般不设中央主机系统 一般包含OSI参考模型中的低三层功能，即涉及通信子网的内容 协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充 局域网的拓扑 LAN传输媒体 传输媒体 双绞线 同轴电缆 光纤 无线 计算机通过网卡和局域网进行通信 4.2 局域网技术（0）为啥要研究信道分配技术 ? 4.2 局域网技术（1） 信道分配 解决信道争用的协议称为介质访问控制协议 MAC（Medium Access Control），是数据链路层协议的一部分 局域网技术（2） 信道分配方法有两种 静态分配 频分多路复用 FDM（波分复用WDM） 原理：将频带平均分配给每个要参与通信的用户；优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。 时分多路复用 TDM 原理：每个用户拥有固定的信道传送时槽； 优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。 局域网技术（3） 动态分配 信道分配模型的五个基本假设： 站点模型：每个站点是独立的，并以统计固定的速率产生帧，一帧产生后到被发送走之前，站点被封锁； 单信道假设：所有的通信都是通过单一的信道来完成的，各个站点都可以从信道上收发信息； 冲突假设：若两帧同时发出，会相互重叠，结果使信号无法辨认，称为冲突。所有的站点都能检测到冲突，冲突帧必须重发； 连续时间和时间分槽（确定何时发送）； 载波监听和非载波监听（确定能否发送）。 局域网技术（4） 多路访问协议 定义：控制多个用户共用一条信道的协议 ALOHA协议 70年代，Norman Abramson设计了ALOHA协议 目的：解决信道的动态分配，基本思想可用于任何无协调关系的用户争用单一共享信道使用权的系统； 分类：纯ALOHA协议和分槽ALOHA协议 纯ALOHA协议 基本思想：用户有数据要发送时，可以直接发至信道；然后监听信道看是否产生冲突，若产生冲突，则等待一段随机的时间重发; 信道利用率最高只有18.4%. 局域网技术（6） 分槽ALOHA协议 基本思想：把信道时间分成离散的时间槽，槽长为一个帧所需的发送时间。每个站点只能在时槽开始时才允许发送。其他过程与纯ALOHA协议相同。 信道效率 冲突危险区是纯ALOHA的一半，与纯ALOHA协议相比，降低了产生冲突的概率，信道利用率最高为36.8%。 局域网技术（7） 载波监听多路访问协议CSMA（Carrier Sense Multiple Access Protocols） 载波监听（Carrier Sense） 站点在为发送帧而访问传输信道之前，首先监听信道有无载波，若有载波，说明已有用户在使用信道，则不发送帧以避免冲突。 多路访问（Multiple Access） 多个用户共用一条线路 1-坚持型CSMA（1-persistent CSMA） 原理 若站点有数据发送，先监听信道； 若站点发现信道空闲，则发送； 若信道忙，则继续监听直至发现信道空闲，然后完成发送； 若产生冲突，等待一随机时间，然后重新开始发送过程。 局域网技术（8） 优点：减少了信道空闲时间； 缺点：增加了发生冲突的概率； 广播延迟对协议性能的影响：广播延迟越大，发生冲突的可能性越大，协议性能越差； 非坚持型CSMA（nonpersistent CSMA） 原理 若站点有数据发送，先监听信道； 若站点发现信道空闲，则发送； 若信道忙，等待一随机时间，然后重新开始发送过程； 若产生冲突，等待一随机时间，然后重新开始发送过程。 优点：减少了冲突的概率； 缺点：增加了信道空闲时间，数据发送延迟增大；