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介质访问子层的中心论题是相互竞争的用户之间如何分配一个单d.u的广播信道。其分配方法有静态分配和动态分配两种。而所有传统的信道静态分配方法均不能有效地处理通信的突发性,所以我们须采用信道动态分配。在各种多路访问协议中,本文只介绍与以太网密切相关的几种载波侦听协议。

2、载波侦听多路访问协议(carrier sense multiple access protocol)

    在局域网中,站点可以检测到其他站点在干什么,从而相应地调整自己的动作。网络站点侦听载波是否存在(即有无传输)并相应动作的协议,被称为载波侦听协议(carrier sense protocol)。下面介绍几种带冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD(carrier sense multiple access with collision detection)协议。CSMA/CD协议是对ALOHA协议(一种基于地面无线广播通信而创建、适用于无协调关系的多用户竞争单信道使用权的系统)的改进,它保证在侦听到信道忙时无新站开始发送;站点检测到冲突就取消传送,以太网就是它的一个版本。

2.1、1-持续CSMA

    当一个站点要传送数据时,它首先侦听信道,看是否有其他站点正在传送。如果信道正忙,它就持续等待直到当它侦听到信道空闲时,便将数据送出。若发生冲突,站点就等待一个随机长的时间,然后重新开始。此协议被称为1-持续CSMA,是因为站点一旦发现信道空闲,其发送数据的概率为1。

2.2、非持续CSMA

    在发送之前,站点会侦听信道的状态,如果没有其他站点在发送,它就开始发送。但如果信道正在使用之中,该站点将不再继续侦听信道,而是等待一个随机的时间后,再重复上述过程。

2.3、p-持续CSMA

    一个站点在发送之前,首先侦听信道,如果信道空闲,便以概率p传送,而以概率q=1-p把该次发送推迟到下一时隙。此过程一直重复,直到发送成功或者另外一站开始发送为止。在后一种情况下,该站的动作与发生冲突时一样(即等待一随机时间后重新开始)。若站点一开始就侦听到信道忙,它就等到下一时隙,然后开始上述过程。

3、IEEE802.3

    IEEE802标准已被ANSI采用未美国国家标准,被NIST采用未政府标准,并且被ISO作为国际标准,称之为ISO 8802。这些标准在物理层和MAC子层上有所不同,但在数据链路层上是兼容的。

    这些标准分成几个部分。802.1标准对这组标准做了介绍并且定义了接口原语;802.2标准描述了数据链路层的上部,它使用了逻辑链路控制LLC(logical link control)协议。802.3到802.5分别描述了3个局域网标准,分别是CSMA/CD、令牌总线和令牌环标准,每一标准均包括物理层和MAC子层协议,下面仅介绍802.3。

3.1 IEEE802.3标准及以太网

    IEEE802.3标准适用于1-持续CSMA/CD局域网。其工作原理是:当站点希望传送时,它就等到线路空闲为止,否则就立即传输。如果两个或多个站点同时在空闲的电缆上开始传输,它们就会冲突。于是所有冲突站点终止传送,等待一个随机的时间后,再重复上述过程。

    已出版的802.3标准与以太网的细微差别是:它描述了运行在各种介质上的从1Mb/s~10Mb/s的1-持续CSMA/CD系统的整个家族。另外,二者的一个头部字段也有所不同(802.3的长度字段用作以太网的分组类型)。

    许多人(错误地)把“以太网”作为CSMA/CD协议的总称,尽管这一名词只表示了实现802.3的某个特定产品。


3.2 802.3的电缆

3.2.1四种电缆

    此处按历史顺序介绍。

    y.i种是10Base5电缆,它通常被称为“粗以太网(thick ethernet)”电缆,802.3标准建议为黄色,每隔2.5m一个标志,标明分接头插入处,连接处通常采用插入式分接头(vampire tap),将其触针小心地插入到同轴电缆的内芯。名称10Base5表示的意思是:工作速率为10Mb/s,采用基带信号,z.ui大支持段长为500m。

    第二种电缆是10Base2,或称为“细以太网(thin ethernet)”电缆,与“粗以太网”相对,并且很容易弯曲。其接头处采用工业标准的BNC连接器组成T型插座,它使用灵活,可靠性高。“细以太网”电缆价格低廉,安装方便,但是使用范围只有200m,并且每个电缆段内只能使用30台机器。

    由于寻找电缆故障的麻烦,导致一种新的接线方式的产生,即所有站点均连接到一个中心集线器(hub)上。通常,这些连线是电话公司的双绞线。这种方式被称为10Base-T。这种结构使增添或移去站点变得十分简单,并且很容易检测到电缆故障。10Base-T的缺点是,其电缆的z.ui大有效长度为距集线器100m,即使是高质量的双绞线(5类线),z.ui大长度可能也只有150m。另外,大集线器的价格也较高。尽管如此,由于其易于维护,10Base-T还是应用得越来越广泛。

    802.3中可用的第四种电缆连接方式是10Base-F,它采用了光纤。这种方式由于其连接器和终止器的费用而十分昂贵,但是它却有极好的抗干扰性,常用于办公大楼或相距较远的集线器间的连接。

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