使用广播信道的以太网

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1、计算机网络（第5版）第3章数据链路层课件制作人：谢希仁3.3使用广播信道的数据链路层3.3.1局域网的数据链路层3.3.2CSMA/CD协议3.4使用广播信道的以太网3.4.1使用集线器的星形拓扑3.4.2以太网的信道利用率3.4.3以太网的MAC层第3章数据链路层课件制作人：常革新课前提问局域网有那些特点？哪些种拓扑结构？共享信道有哪两种介质访问控制技术？试解释CSMA/CD协议？以太网的争用期是多少？扩展局域网需要哪些设备？第3章数据链路层课件制作人：常革新3.3使用广播信道的数据链路层3.3.1局域网的数据链路层局域网最主要的特点：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。

2、局域网具有的主要优点：（1）能方便地共享信道、共享外部设备、主机以及软件、数据。从一个站点可访问全网。（2）便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变。（3）提高了系统的可靠性、可用性和残存性。课件制作人：常革新3.3使用广播信道的数据链路层3.3.1局域网的数据链路层局域网最主要的特点：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。局域网的技术要素：（1）网络拓扑结构（2）介质访问控制方法课件制作人：常革新局域网的拓扑结构匹配电阻总线网集线器星形网树形网干线耦合器环形网共享媒体课件制作人：常革新静态划分信道频分复用、时分复用、波分复用和码分复用动态媒体接入控制（多点接

3、入）随机接入随机接入的特点是所有的用户可随机地发送信息。如以太网的CSMA/CD。受控接入受控接入的特点是用户不能随机地发送信息而必须服从一定的控制。如令牌环网的TokenRing。共享媒体技术课件制作人：常革新B向D发送数据CDAE匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）匹配电阻不接受不接受不接受接受B只有D接受B发送的数据最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。总线拓扑的以太网课件制作人：常革新最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。总线的特点当一台计算机发

4、送数据时，总线上的所有计算机都能检测到这个数据。这种通信方式是广播通信。仅当数据帧中的目的地址与计算机的地址一致时，该计算机才能接收这个数据帧。计算机对不是发送给自己的数据帧，则一律不接收。具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。总线拓扑的以太网课件制作人：常革新CSMA/CD协议CSMA/CD表示载波监听多点接入/碰撞检测。“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上是否有“碰撞”发生。课件制作人：常革

5、新CSMA/CD协议实际上“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上信号的电压值的变化。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。课件制作人：常革新CSMA/CD协议“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上是否有“碰撞”发生。在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网

6、络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。课件制作人：常革新CSMA/CD协议在有了“载波监听”的信道上为什么还会发生“碰撞”呢？这是由于电磁波在总线上的有限传播速率的影响。当某个站监听到总线是空闲时，也可能总线并非真正是空闲的。A向B发出的信息要经过一定的时间后才能传送到B。B若在A发送的信息到达B之前发送自己的帧(因为这时B的载波监听检测不到A所发送的信息)，则必然要在某个时间和A发送的帧发生碰撞。碰撞的结果是两个帧都变得无用。课件制作人：常革新CSMA/CD协议在有了“载波监听”的信道上为什么还会发生“碰撞”呢？这是由于电磁波在总线上的有限传播速率的影响。1kmABt碰撞t=2

7、A检测到发生碰撞t=B发送数据B检测到发生碰撞t=t=0单程端到端传播时延记为传播时延对载波监听的影响课件制作人：常革新1kmABt碰撞t=B检测到信道空闲发送数据t=/2发生碰撞t=2A检测到发生碰撞t=B发送数据B检测到发生碰撞t=ABABABt=0A检测到信道空闲发送数据ABt=0t=B检测到发生碰撞停止发送STOPt=2A检测到发生碰撞STOPAB单程端到端传播时延记为课件制作人