第4章局域网1.ppt

计算机网络 第五章局域网 第四章 局域网 4.1 局域网概述 4.2 局域网的介质访问控制 4.3 局域网的参考模型和协议 4.4 光纤分布数据接口FDDI 4.1 局域网概述 地理覆盖范围小，一般数百米； 数据传输输率高，一般10M，100M， 1000Mbps ； 信息传播方式，广播； 所属情况：一般为一个单位所有； PC机为主，拓扑结构简单，协议简单，成本少，易管理等； 误码率低（10-11-10-8）； 4.1 局域网概述 工作组网： 一个房间内，科研小组。 园区网： 几个工作组网连接在一起，例如：学校每个系的网络 企业网（即Intranet ）： 几个园区网连接在一起，例如：校园网 4.1 局域网概述 总线型结构 环形结构 星形结构 树状结构 总线型结构 特点： 所有计算机都直接连在总线上，简单； 基带传输； 广播方式； 无源介质； 共享介质，如何控制介质的使用 环形结构 特点： 所有计算机都连在闭合的环上； 基带传输，广播方式； 有源介质； 共享介质，如何控制介质的使用； 覆盖范围大，实时性 星型结构 特点： 中心结点脆弱，不稳定 树状结构 4.2 局域网的介质访问控制 总线型网络：所有主机共享总线，如何共享？ 站模型 由N个独立的站（计算机、电话、个人通信设备）组成 每个站都可产生待发送的帧 在时间?t内，一帧生成的概率为??t，其中?是常量（新帧到达速率） 一旦生成一帧，就等待发送，直到成功发送 单通道假设 所有通信，包括发送和接收，都通过单通道进行 所有的站都在该通道上发送或接收信息 所有站都是平等的各站没有主从之分， 冲突假设 如两帧同时发送，则发生冲突 所有的站都能检测到冲突 冲突的帧必须重发除了冲突引起的差错外，没有其它差错 时间假设 时间连续（Continuous Time）： 帧的发送可在任意时刻 时间分时隙（Slotted Time）： 时间被分为时隙，帧在时隙的开始处发送一个时隙中可发送0、1或多帧帧在空闲时隙中发送成功或发生冲突 侦听假设 载波侦听（Carrier sense）： 所有的站在使用信道前，都可检测到当前信道是否正被使用如信道正忙，则等待 非载波侦听（no Carrier sense）： 所有的站在使用信道前，都不检测当前信道是否正被使用只是盲目发送 一、总线型网络介质访问控制方法 竞争机制：当某一用户要传输信息时，就与总线上的其他用户进行竞争，以达到占用传输介质。 一、总线型网络介质访问控制方法 1. ALOHA协议： 基本思想就是利用完全随机的方法来解决多个用户争夺传输介质的冲突。 无线网络，争夺波段 (波段公用) 缺点：效率低，不关心别人；旁如无人的工作 纯ALOHA的原理 假设，任何一个站都可以在帧生成后即发送，（可能冲突）通过广播的反馈，侦听信道，以确定发送是否成功。如发送失败，则经随机延时后再发送 分隙ALOHA的原理 分隙ALOHA是把时间分成时隙（时间片） 时隙的长度对应一帧的传输时间，其起点由专门的信号来标志 新帧的产生是随机的，但分隙ALOHA不允许随机发送，凡帧的发送必须在时隙的起点，即冲突危险区是原来的一半 纯ALOHA和分隙ALOHA的比较 纯ALOHA中，一旦产生新帧，就立即发送，全然不顾是否有用户正在发送，所以发生冲突的可能伴随着发送的整个过程 分隙ALOHA中，规定发送行为必须在时隙的开始，一旦在发送开始时没有冲突，则该帧将成功发送 一、总线型网络介质访问控制方法 2. CSMA： 载波侦听多重访问。 特点：发送之前，先侦听信道是否已被占有， 如信道空闲，立即发送；如信道已被占有，等待一段时间。 2. CSMA的类型 1－坚持CSMA: 侦听到信道空闲后，立即发送。（1 是指以100％的概率立即发送) P－坚持CSMA: 侦听到信道空闲后，以概率P立即发送；以（1－P）的概率，等待一段时间后在发送。 不坚持CSMA：如侦听到信道忙，不坚持侦听 3. CSMA/CD（具有冲突检测的CSMA） 基本思想： 发送前先侦听信道是否空闲， 如信道空闲，立即发送信息；如信道忙，坚持侦听， 发送后检测是否有冲突发生。若没有冲突，发送成功；若有冲突，将卷入冲突的站点立即停止发送，并等待一段时间后（退避），重复上面的1到3。 3. CSMA/CD：冲突检测时间 冲突检测时间： 假设：电信号从总线的一端传输到另一端的时间为d； 3. CSMA/CD：退避时间 截止二进制指数退避算法：