局域网的基本原理.ppt

信息系 刘晋州,网络概论,第五章 局域网原理 51以太网的基本原理 511共享信道的访问控制 多点访问(multiple access)： 受控访问：每一时刻网上只有一个站点发送信息；集中式控制（多点轮询polling)，分散式控制。 随机访问：网上各站都可以根据自己的意愿随机地访问信道，两个或两个以上站点同时发送信息会产生冲突 。 以太网的随机访问技术：带冲突检测的载波监听多点访问 CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) CSMA / CD随机访问技术的发展： ALOHA CSMA（增加载波监听） CSMA / CD（增加冲突检测）,512随机访问技术先驱ALOHA 只要一个站点想发送信息就发送：发完听一段时间。如果在信息最大的往返传播时间内收到了确认，发送成功；否则重发。 目的地址相符的站接收帧，差错校验。若正确发回确认；否则不发确认。 若有其他站同时发送，数据重叠，称为冲突（collision），不会有确认。冲突的各站等待一段随机时间重发。如再冲突，则再等待重发。若重发多次仍然收不到确认，放弃发送。,513以太网介质访问控制方式CSMA/CD 1CSMA （1）CSMA工作原理 由ALOHA演变而来，增加了发前监听的功能。CSMA有3种算法： 非坚持（nonpersistent） 1坚持 （1-persistent） p坚持 （p-persistent）,（2）传播延时对CSMA的影响 发前监听减少了发送冲突，但由于存在传播延时（ propagation delay ），若两/多个站发送间隔为，后发送站还检测不到前面发出的数据，也开始发送，CSMA算法仍然会产生冲突。,2CSMA / CD （1）冲突检测 对CSMA的进一步完善, 增加了冲突检测的功能。 冲突检测策略： 边发送边检测冲突，若在传输中测得冲突，停止发送，并发出一个32比特的阻塞（jam）信号； 采用回退算法，等待随机时间重试。检测到冲突后停止发送，减少冲突引起的信道浪费。 （1500字节以太网帧用100Mbp/s发送，需120s。）,CSMA/CD流程图,（2）CSMA/CD 冲突时信道占用时间 最小：2+Tj， 最大：3+Tj 。,（3）截断二进制指数回退算法 (Truncated Binary Exponential Backoff） T2( 2i 1 ) ，取0 T 随机值； 重试次数：i 10 截断, 上限16； 2取 512位时( 52.4ms)。 （4）与时槽相关的一些概念 以太网帧数据字段加填充字段最小46个字节； 冲突碎片小于512位；,514 冲突域,52交换式以太网 521 集线器,522 混合L1和L2的交换机 523快速LAN 以1 0为增长因子，可以采取以下做法： 让最小包长扩大1 0倍。 让最大合法距离缩小1 0倍。 混合使用前两种方法。 不关心冲突检测不去关心冲突所丢失的包，把这个问题留给更高的层来处理。 让交换机进行存储转发，从而避免冲突的发生。,在8 0 2 . 3委员会为1 0 0 M b / s以太网所制定的标准中，最大的合法距离被缩小了1 0倍 。 在吉比特以太网标准中，为了提高1 0倍的速度，委员会把最小包长扩大为5 1 2个字节。也就是说，一个大小为6 4个字节的包需要附加上4 4 8个字节的载波扩展（ carrier extension）才能发送 。注意，这种做法和要求最小包长为5 1 2个字节，然后少于5 1 2字节的包被填充至5 1 2个字节大小的做法不同,在吉比特标准中，一个原来为 64 字节，然后被扩展的包在 MAC 层以上的层看来依然是64字节的包。当网桥把这个包发到非吉比特的局域网上去时，这个包的大小仍然为6 4个字节。 如果有