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计算机网络-数据链路层（CSMA/CD协议，CSMA/CA协议）

article 2025/1/7 14:09:25

2.2 ppp协议

点对点协议ppp是目前使用最广泛的点对点数据链路层协议。

2.3 媒体接入控制基本概念

共享信道要着重考虑的一个问题就是如何协调多个发送和接收站点对一个共享传输媒体的占用，即媒体接入控制MAC。

2.3.1 静态划分信道

频分复用

时分复用

波分复用

码分复用

2.3.2 随机接入-CSMA/CD协议

多址接入MA：多个站连接在一条总线上，竞争使用总线

载波监听CS：每一个站在发送帧之前先要检测一下总线上是否有其他站点在发送帧

若检测到总线空闲96bit时间，则发送这个帧

若检测到总线忙，则继续检测并等待总线转为空闲96bit时间，然后发送这个帧

碰撞检测CD：每一个正在发送帧的站边发送边检测碰撞，一旦发现总线上出现碰撞，则立即停止发送，退避一点时间后再次发送。

最小帧长：以太网规定最小帧长不得超过64字节，如果发送比64字节小的数据，就填充字节

最小帧确保了主机可在帧发送完成之前就检测到该帧的发送过程中是否遇到了碰撞，如果在争用期（共发送64字节）没有检测到碰撞，那么后续就一定不会发生碰撞，如果在争用期内检测到碰撞，就立即中止发送，这时已经发送出去数据一定小于64字节，因此长度小于64字节的帧都是由于碰撞而异常中止的无效帧。

最大帧长：为了防止某一终端一直占用主线发送数据或者接收方接因数据太大而导致缓存不够的情况，规定了最大帧长度。（以太网v2，1518字节，1522字节）

截断二进制指数退避算法：

退避时间=基本退避时间*随机数r

基本退避时间：争用期

随机数r：r是从离散的整数集合中（0，1……（2^k-1））中随机选一个，k=Min[重传次数，10]

若连续多次发生碰撞，就表明可能有较多的主机参与竞争信道。但使用上退避算法可以使重传需要推迟到平均时间随重传次数而增大，因而减小发生碰撞的概率，有利于整个系统的稳定。

当重传16次仍不能成功时，表明同时打算发送帧的主机太多了，以至于连续发送碰撞，则丢弃该帧，并向高层报告。

CSMA/CD-信道利用率

2.3.3 随机接入-CSMA/CA协议

        802.11的MAC层标准定义了两种不同的媒体接入控制方式:
        分布式协调功能DCF(Distributed Coordination Function)。在DCF方式下，没有中心控制站点，每个站点使用CSMA/CA协议通过争用信道来获取发送权，这是802.11定义的默认方式。
        点协调功能PCF(Point Coordination Function)。PCF方式使用集中控制的接入算法(一般在接入点AP实现集中控制)，是802.11定义的可选方式，在实际中较少使用。