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计算机网络原理2008第四章介质访问子层计算机网络分两类：采用点到点连接的网络，采用广播信道的网络。本章讨论广播网络及其协议。在所有广播网络中，关键的问题是：当信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权。广播信道有时也称作多路访问信道，或随机访问信道。介质访问子层MAC：属于数据链路层的子层，用来决定广播信道中信道的分配。几乎所有的局域网都以多路复用信道作为通信的基础。广域网通常采用点到点连接，卫星网除外。因此，MAC子层在局域网尤其重要。信道分配问题在相互竞争的多个用户之间如何分配一个单独的广播信道。解决的方法：静态，动态具体算法局域网和城域网中信道的静态分配传统的分配单个信道的方法：频分多路复用FDM。应用场合：用户较少且数目固定，每个用户通信量都较大。不适用场合：用户较多且数目经常变化，通信量具有突发性特点。FDM最基本的缺陷是无通信量时分配给用户的频段被浪费了，而不能被其它用户所用。大多数计算机系统的数据流具有突发性，因此，多数信道在大部分时间内都被闲置了。采用时分复用TDM会产生同样的问题。局域网和城域网中信道的动态分配5个关键性假定：1、站模型：由N个独立的站组成，每个站有一个可以产生待发送帧的程序或用户。一旦生成一帧，该站就被阻塞，直到帧被成功传出。2、单通道假设：所有通信都通过单个信道进行。所有的站都在该信道上发送和接收信息。尽管软件可赋予各站优先级，但就硬件来说，各站是平等的。3、冲突假设：若两帧同时发送，它们会相互重叠，使信号难以辨认。所有的站都能检测到冲突。冲突的帧必须事后重发。除了冲突产生的差错外，不再有其他任何差错。4a、连续时间：帧能在任何时候开始发送。没有主时钟将时间分隔为离散的发送区间。4b、时隙：时间被分为离散的区间（时隙）。帧总是在时隙开始的一瞬间开始发送。一个时隙内可发送0，1或多个帧，它们分别对应空闲时隙、成功时隙、发生冲突。5a、载波侦听：所有站在使用信道以前都可以检测到信道是否正在使用。若忙，其他站不会去使用它，直到它变得空闲。5b、非载波侦听：各站在使用信道前不检测信道，只是盲目地发送，事后才能确定本次传送是否成功。多路访问协议ALOHA协议载波侦听多路访问协议无冲突的协议有限竞争协议波分多路访问协议无线局域网协议ALOHA协议基本思想适用于任何无协调关系的多用户竞争单信道使用权的系统。纯ALOHA分隙ALOHA区别：是否将时间分成离散的时隙。纯ALOHA无需全局时间同步，而分隙ALOHA则必须时间同步。纯ALOHA基本思想：用户只要有数据待发，就让他们发。当产生冲突，使帧受损时，发送方只要侦听信道就会知道。对于LAN，反馈信息传播很快。对于卫星网，发送方在延时270ms后才能确定。若帧遭破坏，则发送方随机等待一段时间后重发。竞争系统：多个用户以某种可能导致冲突的方式共享公用信道的系统。在ALOHA系统中，各帧长度相同，能使系统取得最大吞吐率。ABCDE在纯ALOHA中,完全任意地发送帧ALOHA信道的效率？没有发生冲突的帧比例有多大？P187（新书P213）的一个情景。“帧时”：表示发送一个标准长度的帧所需的时间，也就是帧长度除以位传输率。假定无限多的用户产生的新帧服从泊松分布，平均每帧时产生S个新帧。若S>1，则几乎每帧都会受到冲突。合理值要求在0S。在各种载荷下，S=GP0，P0——不冲突的概率阴影帧的冲突危险区若在t0到t0+t时间内，则头部冲突若在t0+t到t0+2t时间内，则尾部冲突与阴影帧的开始碰撞与阴影帧的结尾碰撞tt0t0+tt0+2tt0+3t时间易破坏区在任一帧时内生成K帧的概率服从泊松分布：Pr[k]=Gke-G/K!生成0帧的概率为e-G，两个帧时内产生的帧数平均为2G，在整个冲突危险区内无任何其他帧产生的概率为P0=e-2G，代入S=GP0得：S=Ge-2G.吞吐率S与帧产生率G之间...