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...
