以太網(wǎng)CSMA-CD機(jī)制教學(xué)培訓(xùn)

1、Computer network course計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)/算/機(jī)/網(wǎng)/絡(luò)參賽選手以太網(wǎng)CSMA/CD機(jī)制課程引入在共享型的線路上發(fā)送信號(hào)，怎么避免產(chǎn)生沖突？廣播信道（共享信道）學(xué)習(xí)目標(biāo)一、掌握CSMA/CD基本概念二、理解CSMA/CD實(shí)現(xiàn)過程目錄一、CSMA/CD基本概念二、以太網(wǎng)CSMA/CD實(shí)現(xiàn)過程一、CSMA/CD概述CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測) 載波監(jiān)聽：發(fā)送數(shù)據(jù)前，監(jiān)聽線路上信號(hào)電壓擺動(dòng)值是否超過門限值。多路訪問：表示多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)接入共享線路沖突檢測：通過信號(hào)電壓擺動(dòng)值，判斷線路是否產(chǎn)生了沖突。站點(diǎn)一旦檢測到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，等待一個(gè)隨機(jī)的退避時(shí)間后，再次

2、嘗試發(fā)送。注：CSMA/CD 機(jī)制只應(yīng)用于以太網(wǎng)半雙工通信二、幀間最小間隔當(dāng)以太網(wǎng)卡發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀之后，至少需要等待一個(gè)幀間最小間隔時(shí)間，才會(huì)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)幀。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)（發(fā)送速率10Mbit/s）的幀間最小間隔時(shí)間為9.6s快速以太網(wǎng)（發(fā)送速率100Mbit/s）的幀間最小間隔時(shí)間為0.96 s以太網(wǎng)幀間最小間隔=96bit 的發(fā)送時(shí)間3132333435363738394041424344454647484950515253545556發(fā)送端口緩存幀間間隔三、沖突窗口沖突窗口 每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一段時(shí)間 T 內(nèi)（即沖突窗口），存在著遭遇碰撞的可能性； Tmax = 2倍的傳播時(shí)延 =

3、 2 x (線路總長/信號(hào)傳播速度)1 kmABt碰撞t = 2aA 檢測到發(fā)生碰撞 B 發(fā)送數(shù)據(jù)B 檢測到發(fā)生碰撞 t = at = 0為什么是2倍的傳播時(shí)延？四、最小有效幀長 10 Mbit/s 以太網(wǎng)沖突窗口的大小為51.2 s 。對于 10 Mbit/s 以太網(wǎng)，在沖突窗口內(nèi)可發(fā)送 512 bit，即 64 字節(jié)。 所以，如果發(fā)生沖突，就一定是在發(fā)送的前 64 字節(jié)之內(nèi)。 最小有效幀長：以太網(wǎng)規(guī)定，小于64 字節(jié)的以太數(shù)據(jù)幀為無效幀 !一個(gè)沖突窗口時(shí)間內(nèi)，主機(jī)能發(fā)送多少數(shù)據(jù)呢？目錄一、CSMA/CD基本概念二、以太網(wǎng)CSMA/CD實(shí)現(xiàn)過程一、CSMA/CD實(shí)現(xiàn)機(jī)制準(zhǔn)備發(fā)送偵聽到載波？一

4、個(gè)幀間間隔時(shí)間內(nèi)，仍然空閑，開始發(fā)送，同時(shí)進(jìn)行沖突檢測檢測到?jīng)_突？發(fā)送，直到完畢載波偵聽，檢測信道停止發(fā)送數(shù)據(jù)等待隨機(jī)時(shí)間（退避算法）是，信道忙是，發(fā)送失敗否否發(fā)送干擾信號(hào)五、退避算法CSMA/CD退避時(shí)間算法從整數(shù)集合 0, 1, , (2k - 1) 中隨機(jī)地取出一個(gè)數(shù)，記為 r。重傳所需的時(shí)延就是 r 倍的沖突窗口時(shí)間。重傳次數(shù)10160重傳16次，則放棄發(fā)送數(shù)據(jù)，并通知上層K=10K=重傳次數(shù)課堂練習(xí)【2019年下-軟考網(wǎng)工】某局域網(wǎng)采用CSMA/CD協(xié)議實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問控制，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps，主機(jī)甲和主機(jī)乙之間的距離為2km，信號(hào)傳播速度是200m/s。若主機(jī)甲和主機(jī)乙發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生沖突。從開始發(fā)送數(shù)據(jù)起，到兩臺(tái)主機(jī)均檢測到?jīng)_突時(shí)刻為止，最短需經(jīng)過的時(shí)間是（ ）s A.10； B.20； C.30； D.40 Tmin=1 傳輸時(shí)延 =1 (線路長度信號(hào)傳播速度) =2000200 =10 s注：如果是求沖突窗口大小，則：Tmax=2 傳輸時(shí)延答案（A）擴(kuò)展思考從CSMA/CD角度考慮，分析Gbit以太網(wǎng)、10Gbit以太網(wǎng)等高速以太網(wǎng)是如何提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率的？課堂小結(jié)幀間最小間隔：等待96bit數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間（標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)9.6 s ）沖突窗口：2倍的傳