考研408--计算机网络--day5--介质访问控制&令牌传递协议

(以下内容全部出自上述课程)

目录

  • 信道划分-介质访问控制
    • [1. 时分复用](#1. 时分复用)
    • [2. 统计时分复用](#2. 统计时分复用)
    • [3. 频分复用](#3. 频分复用)
    • [4. 波分复用](#4. 波分复用)
    • [5. 码分复用⭐](#5. 码分复用⭐)
    • [6. 小结](#6. 小结)
  • 随机访问-介质访问控制
    • [1. ALOHA协议](#1. ALOHA协议)
      • [1.1 纯ALOHA](#1.1 纯ALOHA)
      • [1.2 时隙ALOHA](#1.2 时隙ALOHA)
    • [2. CSMA协议](#2. CSMA协议)
      • [2.1 1-坚持CSMA协议](#2.1 1-坚持CSMA协议)
      • [2.2 (1-)非坚持CSMA协议](#2.2 (1-)非坚持CSMA协议)
      • [2.3 p-坚持CSMA协议](#2.3 p-坚持CSMA协议)
    • [3. 小结](#3. 小结)
    • [4. CSMA/CD协议⭐](#4. CSMA/CD协议⭐)
      • [4.1 协议要点](#4.1 协议要点)
      • [4.2 争用期](#4.2 争用期)
      • [4.3 最短帧长](#4.3 最短帧长)
    • [5. CSMA/CA协议](#5. CSMA/CA协议)
      • [5.1 什么是AP?](#5.1 什么是AP?)
      • [5.2 不考虑隐藏站](#5.2 不考虑隐藏站)
      • [5.3 考虑隐蔽站](#5.3 考虑隐蔽站)
  • 令牌传递协议
    • [1. 历史背景](#1. 历史背景)
    • [2. 工作原理](#2. 工作原理)
    • [3. 令牌帧、数据帧](#3. 令牌帧、数据帧)
    • [4. MAU](#4. MAU)
    • [5. 小结](#5. 小结)

信道划分-介质访问控制

前言:

就好比舍友A、B、C分别要和D、E、F讲话,如果同时说的话,可能大家就都听不清对方在说什么,这个干扰的声音就是介质

为了保证对应的舍友能够听清自己说清,就是为了避免冲突想出来的办法-->介质访问控制

1. 时分复用

就好比舍友A、B、C分别要和D、E、F讲话,如果同时说的话,可能大家就都听不清对方在说什么,这个干扰的声音就是介质

寝室长就说:A、B、C轮流发言一分钟,把可以说话的时长-->时间片 ,平均分配(轮流)给每个人,这就是时分复用

一碗水端平嘛,肯定每个人说话的时长都一样,这就是等长

但是不一定每次说话这三个人都会说,然后空气就突然沉默,也就是信道此时没有被用上-->信道利用率低

2. 统计时分复用

为了让想说的人及时说,不想说的人就直接跳过,所以寝室长决定动态分配 每个人说话的时长,谁需要就给谁说话的时间,这就是统计时分复用

简单记:就是优化普通版的时分复用,变得更人性化了,谁用给谁√

3. 频分复用

时间久了,大家都很熟悉对方的声音,就比如一个声音细一点儿的和一个低音炮一起说话,你一下子就能分清谁说的话,所以寝室长就决定了,按照说话的频率 分,谁经常用什么声音说话,就能直接认出来是谁,所以就算一起说话,也能听出来谁是谁,这就是频分复用


复用器&分用器 :有聚有散,复用是汇聚声音,分用是分散声音。
子频带 :可以理解为上面分散频率,这个范围的频率就是一个子频带,专门传送这个频率的声音。
隔离频带 :见上一个图给舍友分的频率中间都差500没有分配,就是为了避免中间的边界重叠,导致不好分清。

4. 波分复用

:指的光的波长。

也算是一个可以用来区分范围的因素,具体原理可以直接带入频分复用。

算是把频分复用的范围扩大了,可以分为更多的子频带。(就是区间变大了)

5. 码分复用⭐

两个信号融合在一起之后,利用码分复用 将这两个信号再区分出来。

类似于果农把蛇果和苹果混在一起运到水果店,店主需要分类 这是蛇果还是苹果,然后再摆摊卖水果。

如果只有A站发送数据:

很轻易地就能计算出A站发的信号量是什么。

ps:C站知道他们的规则,就像水果摊主知道蛇果苹果都长什么样子,才能进行分类。

要求 :每个站的码片序列必须相互正交。

叠加 :就是对应位相加,而且相加的结果必须是唯一的,比如a+(-b)=(0,2,0,2),a+c就不可以是这个数,a+(-c)也不能是这个数,a+b也不可以是这个数,b、c之间相加也不可以是这个数。
三个向量相互正交 :利用 "正交向量的内积为 0" 的性质,实现多用户信号的 "过滤式分离"。



例题:

6. 小结

随机访问-介质访问控制

1. ALOHA协议

区别:一个是立刻 发送到信道上,一个是再最近一个时隙 发送到信道上。
纯:

  • 数据帧√-->立马发送-->ACK√-->循环
  • 数据帧√-->立马发送-->ACK×-->等了一会儿-->啥都不管,继续发

1.1 纯ALOHA

b_1与c_1冲突,所以两个都需要隔一段儿时间重发。

1.2 时隙ALOHA

最近一个时隙 :就是这里的刻度点,就算提前准备好了,也需要等到这个点的时候再发送。

2. CSMA协议

2.1 1-坚持CSMA协议

1 :有1的概率(就是百分百),信道空闲立即发送数据帧。

2.2 (1-)非坚持CSMA协议

1 :算是统一命名格式,比较好理解,但是实际上不是这个名字,有1的概率,信道空闲立即发送数据帧。

2.3 p-坚持CSMA协议

是前两种协议的结合体,融合了前两个协议的优点,更有灵活性了。
p :有p的概率,信道空闲,立即发送数据帧。

3. 小结

4. CSMA/CD协议⭐

之前总线型的比较多,不过发展到现在星型的比较多。

总线的就是容易冲突,占信道。

  • 总线--集线器
  • 星型--路由器

4.1 协议要点

CD :冲突检测

冲突 :因为信道是有长度的,可能上图中A刚发,还没有传到B那里,B就以为没有冲突,所以B也可能发送数据,等两个数据帧碰上了,就发生了冲突
争用期 :后面会讲
随机等待的时间 :冲突次数越多,证明信道越忙碌,等待时间就需要越延长,注意10次以上就是固定时间了。

4.2 争用期

争用期 :一个节点最多需要花多长时间可以确信自己占领地盘。
占领地盘 :就是整个信道只有这一个节点发送的数据-->类似于水管充满水。
确信 :就是知道自己有没有引起冲突。
注意 :若争用期内未发生冲突,就不可能再冲突。

A发数据-->传输-->至B,在最接近B,但是没到B的时候,B发送数据,产生冲突。(占领地盘)

假设A到B传输需要30s,发生了冲突,传回A就又需要30s,所以一共需要60s,A才能检测到冲突。(极限情况)(确信)

4.3 最短帧长

复习一下:

  • 信道:2D水管
  • 时延:水管的长
  • 带宽:水管的宽

如争用期的例子,最极限的时候是A无限接近于B,但没有到B,所以此时的帧长还不足以在B刚出现就检测出冲突,

如果我们想检测出冲突,最短的帧长应当是刚好从A到B的所有体积(类比),就是争用期-->长*带宽-->宽。

ps:以上纯意识流,类比起来理解比较方便,但是实际想的话逻辑不太严谨。

逻辑 :若争用期内未发生冲突,则不可能发生冲突。

所以最最底线必须是争用期的长*带宽得出来的帧长,才可能在争用期内发现冲突。

例子-见假设 :如果A发送一个590bit的数据,到达B需要59us,而争用期是60us,恰好不巧在最后1us,B发出数据导致冲突,而A的数据已经传送完了,无法检测出有冲突。

5. CSMA/CA协议


5.1 什么是AP?

简单理解:就是路由器的两个小触角。

离AP越远,手机信号越差。

5.2 不考虑隐藏站


不空闲 :忙-->随机退避-->监听-->忙就暂停倒计时-->不忙就继续倒计时

5.3 考虑隐蔽站


例题:

令牌传递协议

1. 历史背景

是的,这是一个已经过时的了的技术,但了解还是要了解的。

2. 工作原理

别看我放了那么多张图,简单概括就是,传给谁令牌号就是谁,令牌号对上了就变成数据帧落地成盒,然后这个令牌帧继续来回转圈儿。








3. 令牌帧、数据帧

简单了解,加深理解。

4. MAU

简单了解,加深理解。

5. 小结

相关推荐
君鼎4 小时前
计算机网络第一章:概述学习总结
学习·计算机网络
ROCKY_81712 小时前
计算机网络考试考点——应用层
服务器·网络·计算机网络
Protein_zmm16 小时前
第二章 应用层(中)
计算机网络
西幻凌云1 天前
了解计算机网络的“物理根基”——物理层与数据链路层
网络·网络协议·计算机网络·数据链路层·物理层
取名真是1 天前
快速了解集线器
计算机网络
不染尘.1 天前
计算机网络概述
网络·计算机网络
小李独爱秋1 天前
Cisco Packet Tracer仿真实验 12:运输层端口
网络·网络协议·计算机网络·智能路由器·仿真实验
Mu.3873 天前
计算机网络模型
网络·网络协议·计算机网络·安全·http·https
0和1的舞者4 天前
《网络编程核心概念与 UDP Socket 组件深度解析》
java·开发语言·网络·计算机网络·udp·socket