第四章介质访问子层

1、计算机通信网计算机通信网2 第第4章章 介质访问子层介质访问子层34.1 背景及功能背景及功能STOPRejectAcceptCollision4背景背景介质访问子层的位置介质访问子层的位置5逻辑链路控制逻辑链路控制LLC介质访问控制介质访问控制MAC6信道分配功能信道分配功能7背景及功能背景及功能84.2 广播信道分配问题广播信道分配问题广播信道分配广播信道分配方式方式9104.2.1静态信道分配静态信道分配N个子频段个子频段ABCDEF速率速率=RTTTTTFDMTDMABCDEFt全时工作全时工作t分时工作分时工作静态信道分配静态信道分配11静态信道分配静态信道分配12静态信道分配静态信

2、道分配13N个子频段个子频段ABCDEF144.2.2动态分配的环境设定（动态分配的环境设定（P211）动态信道分配的性能优势动态信道分配的性能优势1516广播信道分配问题广播信道分配问题17广播信道分配问题广播信道分配问题4.3.1竞争访问信道竞争访问信道4.3.2有序访问信道有序访问信道4.3.3有限竞争信道有限竞争信道184.3 多路访问协议多路访问协议19ALOHA协议协议70年代，夏威夷大学为了用无线电将分散在各个岛屿的计算机连接起来，Norman Abramson等人设计了一种巧妙地解决信道分配问题的新算法，称为ALOHA（or pure ALOHA)。该协议开创了通信介质共享领域

3、的新时代20ALOHA站站A A站站B B站站C Ctt+Tt+2Tt -TT站站D DALOHA的性能的性能21站站1 1站站2 2tt+Tt -T站站N N22Sloted ALOHA站站A A站站B B站站C C站站D Dt23Sloted ALOHA24CSMA25CSMA载波侦听动画（一）载波侦听动画（一）26CSMA载波侦听动画连续（一）载波侦听动画连续（一）27CSMA载波侦听动画（二）载波侦听动画（二）CSMA28站站A A站站B B站站C Ct+Tpt+Tt+2Tt站站D Dt291坚持坚持CSMA站站A A站站B B站站C C站站D D信道忙信道忙否否侦听侦听是是信道闲信道

4、闲启动发送启动发送Ready发送发送30P坚持坚持CSMA站站A A站站B B站站C C站站D D信道忙信道忙否否侦听侦听Ready是是信道闲信道闲发送发送后退后退时间时间到到RpR=rand()是是启动发送启动发送310坚持坚持CSMA站站A A站站B B站站C C站站D D启动发送启动发送信道忙信道忙否否侦听侦听Ready是是信道闲信道闲发送发送后退后退时间到时间到32几种竞争协议的效率几种竞争协议的效率33CSMA/CD（结合（结合P216、P233）站站A A站站B B站站C C34 CSMA/CD 冲突检测方法冲突检测方法35CSMA/CD 冲突检测时间冲突检测时间36CSMA/CD

5、 冲突检测后的处理冲突检测后的处理37CSMA/CA 无线局域网协议无线局域网协议38无线环境下的通信问题无线环境下的通信问题39CSMA/CA 冲突避免技术冲突避免技术40CSMA/CA协议协议41竞争访问信道竞争访问信道424.3.2 无冲突协议无冲突协议43无冲突协议无冲突协议44无冲突协议无冲突协议45无冲突协议无冲突协议站站A、站、站B、站、站C、站、站D，地址分别为，地址分别为0010、0100、1001、10100 0 1 00 1 0 01 0 0 11 0 1 0假设四个站点同时希望发送，它们将自己的地址送出，假设四个站点同时希望发送，它们将自己的地址送出，并同时监听网络上的

6、数据。并同时监听网络上的数据。ABCD发送顺序发送顺序先先后后00111 1 1 1D站可以发送数据站可以发送数据46无冲突协议无冲突协议474.3.3 有限竞争协议有限竞争协议组的数量组的数量组内成员数量组内成员数量组的数量组的数量组内成员数量组内成员数量组的数量组的数量组内成员数量组内成员数量优优优优484.3.4 波分多路访问协议波分多路访问协议无源光柱共享信道无源光柱共享信道接收器接收器发送器发送器49波分多路复用（自学）波分多路复用（自学）控制接收控制接收数据接收数据接收控制发送控制发送数据发送数据发送波长固定波长固定波长可调波长可调50波分多路复用波分多路复用数据接收数据接收数据发

7、送数据发送数据接收数据接收数据发送数据发送数据接收数据接收数据发送数据发送51波分多路复用波分多路复用52波分多路复用波分多路复用53波分多路复用波分多路复用54波分多路复用波分多路复用554.4以太网以太网介质访问子层应用例介质访问子层应用例MAC媒体访问控制层媒体访问控制层PHY物理层物理层LLC逻辑链路控制层逻辑链路控制层高层高层564.4.1以太网以太网“电电”缆缆574.4.2以太网物理层以太网物理层58以太网物理层以太网物理层594.4.3以太网以太网MAC层层60以太网以太网MAC层层61以太网帧格式以太网帧格式62以太网帧格式以太网帧格式63以太网帧格式以太网帧格式644.4.

8、4快速以太网快速以太网654.4.5千兆以太网千兆以太网664.4.6共享式与交换式以太网共享式与交换式以太网67共享式与交换式以太网共享式与交换式以太网68共享式与交换式共享式与交换式HUBHUBHUBHUB网桥网桥HUBHUBHUBHUB型组网型组网带交换机的组网带交换机的组网HUBHUBHUB交换机交换机交换机交换机纯交换的组网纯交换的组网694.5 网桥与交换机网桥与交换机70局域网互连需求局域网互连需求714.5.2网桥技术网桥技术72网桥技术网桥技术73网桥核心技术之一网桥核心技术之一74网桥核心技术之二网桥核心技术之二75网桥核心技术之三网桥核心技术之三764.5.3 几种常用的

9、网桥技术几种常用的网桥技术77地址表的形成地址表的形成78地址表的维护地址表的维护79生成树算法生成树算法80网桥技术网桥技术81网桥技术网桥技术824.5.4 交换机交换机MACMACMACMACMACMACMACMAC地址表地址表交换、转发交换、转发级联级联通路通路以太网交换芯片以太网交换芯片控制控制接口接口以太网交换机以太网交换机以太网交换板以太网交换板交换机交换机8384小结：桥技术的深入理解小结：桥技术的深入理解854.6无线局域网（无线局域网（WLAN WiFi）864.6.1WLAN的组网结构的组网结构874.6.2WLAN物理层物理层88WLAN物理层物理层894.6.3WLA

10、N的的MAC层层904.6.4WLAN帧格式帧格式914.6.5WLAN组网服务组网服务AP1AP2BSS1BSS2ESSDS移动移动92WLAN组网服务组网服务93WLAN的认证系统的认证系统APAPBSS1BSS2认证二级RadiusServerRouterInternet网管中心一级RadiusServerAP认证客户客户认证系统认证系统认证服务系统认证服务系统944.6.6WLAN扩展标准扩展标准4.7宽带无线网络（自学）宽带无线网络（自学）954.7.1 802.16与与802.11964.7.2 802.16协议栈协议栈974.7.3 802.16物理层物理层984.7.4 802.16 MAC子层子层994.7.5 80