第四章介質(zhì)訪問子層

1、計算機通信網(wǎng)計算機通信網(wǎng)2 第第4章章 介質(zhì)訪問子層介質(zhì)訪問子層34.1 背景及功能背景及功能STOPRejectAcceptCollision4背景背景介質(zhì)訪問子層的位置介質(zhì)訪問子層的位置5邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制LLC介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制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 廣播信道分配問題廣播信道分配問題廣播信道分配廣播信道分配方式方式9104.2.1靜態(tài)信道分配靜態(tài)信道分配N個子頻段個子頻段ABCDEF速率速率=RTTTTTFDMTDMABCDEFt全時工作全時工作t分時工作分時工作靜態(tài)信道分配靜態(tài)信道分配11靜態(tài)信道分配靜態(tài)信道分配12靜態(tài)信道分配靜態(tài)信

2、道分配13N個子頻段個子頻段ABCDEF144.2.2動態(tài)分配的環(huán)境設(shè)定（動態(tài)分配的環(huán)境設(shè)定（P211）動態(tài)信道分配的性能優(yōu)勢動態(tài)信道分配的性能優(yōu)勢1516廣播信道分配問題廣播信道分配問題17廣播信道分配問題廣播信道分配問題4.3.1競爭訪問信道競爭訪問信道4.3.2有序訪問信道有序訪問信道4.3.3有限競爭信道有限競爭信道184.3 多路訪問協(xié)議多路訪問協(xié)議19ALOHA協(xié)議協(xié)議70年代，夏威夷大學為了用無線電將分散在各個島嶼的計算機連接起來，Norman Abramson等人設(shè)計了一種巧妙地解決信道分配問題的新算法，稱為ALOHA（or pure ALOHA)。該協(xié)議開創(chuàng)了通信介質(zhì)共享領(lǐng)域

3、的新時代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載波偵聽動畫（一）載波偵聽動畫（一）26CSMA載波偵聽動畫連續(xù)（一）載波偵聽動畫連續(xù)（一）27CSMA載波偵聽動畫（二）載波偵聽動畫（二）CSMA28站站A A站站B B站站C Ct+Tpt+Tt+2Tt站站D Dt291堅持堅持CSMA站站A A站站B B站站C C站站D D信道忙信道忙否否偵聽偵聽是是信道閑信道

4、閑啟動發(fā)送啟動發(fā)送Ready發(fā)送發(fā)送30P堅持堅持CSMA站站A A站站B B站站C C站站D D信道忙信道忙否否偵聽偵聽Ready是是信道閑信道閑發(fā)送發(fā)送后退后退時間時間到到RpR=rand()是是啟動發(fā)送啟動發(fā)送310堅持堅持CSMA站站A A站站B B站站C C站站D D啟動發(fā)送啟動發(fā)送信道忙信道忙否否偵聽偵聽Ready是是信道閑信道閑發(fā)送發(fā)送后退后退時間到時間到32幾種競爭協(xié)議的效率幾種競爭協(xié)議的效率33CSMA/CD（結(jié)合（結(jié)合P216、P233）站站A A站站B B站站C C34 CSMA/CD 沖突檢測方法沖突檢測方法35CSMA/CD 沖突檢測時間沖突檢測時間36CSMA/CD

5、 沖突檢測后的處理沖突檢測后的處理37CSMA/CA 無線局域網(wǎng)協(xié)議無線局域網(wǎng)協(xié)議38無線環(huán)境下的通信問題無線環(huán)境下的通信問題39CSMA/CA 沖突避免技術(shù)沖突避免技術(shù)40CSMA/CA協(xié)議協(xié)議41競爭訪問信道競爭訪問信道424.3.2 無沖突協(xié)議無沖突協(xié)議43無沖突協(xié)議無沖突協(xié)議44無沖突協(xié)議無沖突協(xié)議45無沖突協(xié)議無沖突協(xié)議站站A、站、站B、站、站C、站、站D，地址分別為，地址分別為0010、0100、1001、10100 0 1 00 1 0 01 0 0 11 0 1 0假設(shè)四個站點同時希望發(fā)送，它們將自己的地址送出，假設(shè)四個站點同時希望發(fā)送，它們將自己的地址送出，并同時監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)上的

6、數(shù)據(jù)。并同時監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。ABCD發(fā)送順序發(fā)送順序先先后后00111 1 1 1D站可以發(fā)送數(shù)據(jù)站可以發(fā)送數(shù)據(jù)46無沖突協(xié)議無沖突協(xié)議474.3.3 有限競爭協(xié)議有限競爭協(xié)議組的數(shù)量組的數(shù)量組內(nèi)成員數(shù)量組內(nèi)成員數(shù)量組的數(shù)量組的數(shù)量組內(nèi)成員數(shù)量組內(nèi)成員數(shù)量組的數(shù)量組的數(shù)量組內(nèi)成員數(shù)量組內(nèi)成員數(shù)量優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)484.3.4 波分多路訪問協(xié)議波分多路訪問協(xié)議無源光柱共享信道無源光柱共享信道接收器接收器發(fā)送器發(fā)送器49波分多路復(fù)用（自學）波分多路復(fù)用（自學）控制接收控制接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)接收控制發(fā)送控制發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送波長固定波長固定波長可調(diào)波長可調(diào)50波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)發(fā)

7、送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送51波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用52波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用53波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用54波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用554.4以太網(wǎng)以太網(wǎng)介質(zhì)訪問子層應(yīng)用例介質(zhì)訪問子層應(yīng)用例MAC媒體訪問控制層媒體訪問控制層PHY物理層物理層LLC邏輯鏈路控制層邏輯鏈路控制層高層高層564.4.1以太網(wǎng)以太網(wǎng)“電電”纜纜574.4.2以太網(wǎng)物理層以太網(wǎng)物理層58以太網(wǎng)物理層以太網(wǎng)物理層594.4.3以太網(wǎng)以太網(wǎng)MAC層層60以太網(wǎng)以太網(wǎng)MAC層層61以太網(wǎng)幀格式以太網(wǎng)幀格式62以太網(wǎng)幀格式以太網(wǎng)幀格式63以太網(wǎng)幀格式以太網(wǎng)幀格式644.4.

8、4快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)654.4.5千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)664.4.6共享式與交換式以太網(wǎng)共享式與交換式以太網(wǎng)67共享式與交換式以太網(wǎng)共享式與交換式以太網(wǎng)68共享式與交換式共享式與交換式HUBHUBHUBHUB網(wǎng)橋網(wǎng)橋HUBHUBHUBHUB型組網(wǎng)型組網(wǎng)帶交換機的組網(wǎng)帶交換機的組網(wǎng)HUBHUBHUB交換機交換機交換機交換機純交換的組網(wǎng)純交換的組網(wǎng)694.5 網(wǎng)橋與交換機網(wǎng)橋與交換機70局域網(wǎng)互連需求局域網(wǎng)互連需求714.5.2網(wǎng)橋技術(shù)網(wǎng)橋技術(shù)72網(wǎng)橋技術(shù)網(wǎng)橋技術(shù)73網(wǎng)橋核心技術(shù)之一網(wǎng)橋核心技術(shù)之一74網(wǎng)橋核心技術(shù)之二網(wǎng)橋核心技術(shù)之二75網(wǎng)橋核心技術(shù)之三網(wǎng)橋核心技術(shù)之三764.5.3 幾種常用的

9、網(wǎng)橋技術(shù)幾種常用的網(wǎng)橋技術(shù)77地址表的形成地址表的形成78地址表的維護地址表的維護79生成樹算法生成樹算法80網(wǎng)橋技術(shù)網(wǎng)橋技術(shù)81網(wǎng)橋技術(shù)網(wǎng)橋技術(shù)824.5.4 交換機交換機MACMACMACMACMACMACMACMAC地址表地址表交換、轉(zhuǎn)發(fā)交換、轉(zhuǎn)發(fā)級聯(lián)級聯(lián)通路通路以太網(wǎng)交換芯片以太網(wǎng)交換芯片控制控制接口接口以太網(wǎng)交換機以太網(wǎng)交換機以太網(wǎng)交換板以太網(wǎng)交換板交換機交換機8384小結(jié)：橋技術(shù)的深入理解小結(jié)：橋技術(shù)的深入理解854.6無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLAN WiFi）864.6.1WLAN的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)874.6.2WLAN物理層物理層88WLAN物理層物理層894.6.3WLA

10、N的的MAC層層904.6.4WLAN幀格式幀格式914.6.5WLAN組網(wǎng)服務(wù)組網(wǎng)服務(wù)AP1AP2BSS1BSS2ESSDS移動移動92WLAN組網(wǎng)服務(wù)組網(wǎng)服務(wù)93WLAN的認證系統(tǒng)的認證系統(tǒng)APAPBSS1BSS2認證二級RadiusServerRouterInternet網(wǎng)管中心一級RadiusServerAP認證客戶客戶認證系統(tǒng)認證系統(tǒng)認證服務(wù)系統(tǒng)認證服務(wù)系統(tǒng)944.6.6WLAN擴展標準擴展標準4.7寬帶無線網(wǎng)絡(luò)（自學）寬帶無線網(wǎng)絡(luò)（自學）954.7.1 802.16與與802.11964.7.2 802.16協(xié)議棧協(xié)議棧974.7.3 802.16物理層物理層984.7.4 802.16 MAC子層子層994.7.5 80