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第三章 控制网络基础 普通计算机网络与控制网络有什么异同点？ 相同点：通过网络数据和信息可以相互交换，各网络节点可以协同工作。 区别：任务不同，节点类型不同，工作环境，传输信息种类。 控制网络一般属于局域网，在数公里以内。 1.控制网络的节点：具有计算和通信能力的测量控制设备。 2.控制网络的任务与工作环境： 主要任务就是完成测控工作。 具体任务：把现场设备的运行参数、状态以及故障信息等传送到控制室，同时将各种控制、维护、组态命令等传送到现场的测控设备，这是现场设备的数据交互和传递；此外，控制网络在与操作终端、上层管理网络的数据交互和传递中发挥作用；总线供电。 工作环境：强电磁干扰、机械震动、温差大。 网络拓扑：是指网络中节点的互连形式。控制网络中常见的拓扑结构：环形、星形、总线形和树形。 环形拓扑：环形，单向，每个节点中继器具备存取逻辑和收发控制。光纤环网可提供更大的数据吞吐量；一个节点的故障可能导致网络瘫痪。可采用光纤冗余。 2.星形拓扑：任何节点通信都要通过中央节点，中央节点结构复杂负担重，其他节点结构简单负担小。 3.总线拓扑：一个节点发送，其他节点都能接受（可以实现一对一，一对多数据传送）；需要通过总线存取访问控制方式来确定总线控制权。节省电缆，信号有衰减和畸变。 4.树形拓扑：星形拓扑或总线拓扑的扩展形式。 选择网络传输介质需要考虑的问题：传输信号类型、网络覆盖的地理范围、环境条件、节点间的距离、网络连接方式、网络通信数据量的大小、传输介质与相关设备的性能价格比。 传输介质的访问控制方式：解决介质争用冲突的方法，也称为总线竞用或总线仲裁技术。 采用介质访问控制方式的原因？ 计算机网络中采用的方式： 控制网络中采用的方式： 1.载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）： 冲突、载波监听、冲突检测 载波监听CSMA的控制方式是：先听再讲，边讲边听。检测到冲突，发送Jam信号，通知各节点已经发生冲突，同时也避免继续传送已损坏的数据帧。 CSMA坚持退避算法： 不坚持CSMA：如果空闲，则发送。若介质忙，等待随机时间，再重新监听。 概率1坚持CSMA：如果空闲，则发送。若介质忙，继续监听，直到介质空闲，立即发送。若发生冲突，等待随机时间，再继续监听。 概率p坚持CSMA：如果空闲，以概率p坚持发送，或以（1-p）的概率延迟一个时间单位后再听。这个时间单位等于最大的传播延迟。若介质忙，继续监听，直至空闲再以概率p坚持发送。 2. 令牌：为了避免随机通信造成冲突，采用某种方式控制通信的发起者或发起时间。令牌控制就是按一定顺序在各站点间传递令牌，得到令牌的网络节点才有发起通信的权利，从而避免冲突。令牌环形网络和令牌总线网络。 令牌环形网络：具有数据发送权的令牌在环形信道上不断循环。能够保证通信传输的确定性，适合实时系统的使用，对负载不敏感；但网络节点出故障会引起网络瘫痪，可靠性差。 令牌总线网络：采用总线拓扑，网上各节点按预定顺序形成一个逻辑令牌环。每个节点在逻辑环中均有一个指定的逻辑位置，首尾相连。由于站点等待取得令牌的时间是确定的、按顺序依次进行的，因此对所有站点都有公平的访问权。根据需要，选定网络中的站点数及最大的报文长度，从而保证在限定的时间内取得令牌。 令牌总线的介质访问控制应具备以下功能： 令牌传递算法 逻辑环的初始化 站点插入算法 退出环路 恢复 3. 时分复用： 是指为共同使用介质的每个网络节点预先分配好一段特定的占用总线的时间。各个网络节点按分配的时间段及先后顺序占用总线。这种介质访问控制方式称为时分多路复用。 实分复用包括同步时分复用和异步时分复用。 1.什么是网络互连？ 2.网络互连规范： ISO：International Standard Organization (总部：瑞士日内瓦) OSI：Open System Interconnection IEEE：Institute of Electrical and Electronic Engineers (美国) 计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织是： 国际电报与电话咨询委员会（CCITT） 国际标准化组织（ISO） CCITT与ISO的工作领域不同： CCITT 主要是考虑通信标准的制定；ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。 3.7 网络互连的通信参考模型 1.开放系统互连参考模型 OSI参考模型(Open Systems Interconnection Reference M