局域网和城域网wlan

1、现代计算机网络第 4 章 局域网和城域网第 4 章 局域网和城域网4.1 局域网参考模型与协议标准4.2 以太网4.3 高速以太网4.4 虚拟局域网4.5 无线局域网回顾上节课知识 无线局域网的组成本节课重点 CSMA/CA 协议 二进制指数退避算法 4.5.3 802.11 局域网的 MAC 层协议思考： 对于无线局域网是否还可以采用以太网的工作方式 CSMA/CD协议？无线局域网的特殊问题当 A 和 C 检测不到无线信号时，都以为 B 是空闲的，因而都向 B 发送数据，结果发生碰撞。这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题叫做隐蔽站问题(hidden station problem) A 的

2、作用范围C 的作用范围ABCDB 向 A 发送数据，而 C 又想和 D 通信。C 检测到媒体上有信号，于是就不敢向 D 发送数据。 其实 B 向 A 发送数据并不影响 C 向 D 发送数据这就是暴露站问题(exposed station problem) ADCB？B 的作用范围C 的作用范围无线局域网的特殊问题思考问题：（1）CSMA/CD 协议特点：边听边发（2）隐蔽站、暴露站 结论：无线局域网不能采用CSMA/CD协议。4.5.3 802.11 局域网的 MAC 层协议MAC 层无争用服务（可选）争用服务（必选）分布协调功能 DCF(Distributed Coordination Fu

3、nction)(CSMA/CA)点协调功能 PCF(Point Coordination Function)物理层1 1、MACMAC子层提供的服务：子层提供的服务：DCF 子层在每一个结点使用 CSMA 机制的分布式接入算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。因此 DCF 向上提供争用服务。 MAC 层无争用服务争用服务分布协调功能 DCF(Distributed Coordination Function)(CSMA/CA)点协调功能 PCF(Point Coordination Function)物理层PCF 子层使用集中控制的接入算法把发送数据权轮流交给各个站从而避免了碰撞的产生 2、

4、802.11推荐使用3种帧间隔（IFS） DIFS(分布式协调IFS) PIFS（点协调IFS） SIFS（短IFS）优先级别：SIFS PIFS DIFS时长：SIFS PIFS DIFSSlot time 时隙 时隙的长度：在一个基本服务集 BSS 内当某个站在一个时隙开始时接入到媒体时，那么在下一个时隙开始时，其他站就都能检测出信道已转变为忙态。 缺一个图 4.5.3 802.11 局域网的 MAC 层协议 SIFS:固定值，最小的帧间间隔 DIFS =SIFS+ (2 * Slot time) PIFS = SIFS + Slot time帧间间隔的计算三种帧间间隔 时间SIFSPIF

5、SDIFS媒体空闲 发送第 1 帧SIFSPIFS时间NAV（媒体忙）DIFS争用窗口发送下一 帧推迟接入等待重试时间有帧要发送源站时间目的站ACKSIFS 其他站有帧要发送3、争用服务分布式点协调功能 无线局域网：CSMA/CA 协议 改进的办法：CDCA 碰撞避免(Collision Avoidance)功能 802.11 使用 CSMA/CA 协议的同时，增加使用停止等待协议。CSMA/CA 协议的原理 （1）首先检测信道是否被占用，如果空闲，则等待一段随机时间后发送数据。（2）接收端如果正确收到此帧，则经过一段时间间隔后，向发送端发送确认帧ACK。（3）发送端收到ACK帧，确定数据正确

6、传输，在经历一段时间间隔后，进入争用期。图例 冻结剩余的退避时间帧帧帧帧帧DIFSDIFSDIFSDIFS争用窗口争用窗口争用窗口争用窗口退避退避退避退避ABCDEttttt冻结冻结冻结冻结冻结4、802.11 的退避机制二进制指数退避算法 A 的作用范围B 的作用范围5、对信道进行预约 802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 ACBDERTSRTS源站 A 在发送数据帧之前先发送一个短的控制帧，叫做请求发送 RTS (Request To Send)，它包括源地址、目的地址和这次通信（包括相应的确认帧）所需的持续时间。 RTSA 的作用范围B 的作用范围5. 对信道进行预约 802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 CTSACBDECTS若媒体空闲，则目的站 B 就发送一个响应控制帧，叫做允许发送 CTS (Clear To Send)，它包括这次通信所需的持续时间（从 RTS 帧中将此持续时间复制到 CTS 帧中）。 A 收到 CTS 帧后就可发送其数据帧。 CTS本小节总结 比较:CSMA/CD 可以检测冲突，但无法“避免”； CSMA/CA：不能检测到有无冲突，只能尽量“避免”； 1.两者的传输介质不同,CSMA/CD总线式以太