工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念A(yù)TextbookonComputerNetworks數(shù)據(jù)鏈路層所處的地位主機(jī)H1

向H2

發(fā)送數(shù)據(jù)課件制作人：謝鈞謝希仁局域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī)

H1主機(jī)

H2路由器

R1路由器

R2路由器

R3電話網(wǎng)局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層所處的地位主機(jī)H1

向H2

發(fā)送數(shù)據(jù)課件制作人：謝鈞謝希仁局域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī)

H1主機(jī)

H2路由器

R1路由器

R2路由器

R3電話網(wǎng)局域網(wǎng)鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層R1R2R3H1H2從層次上來(lái)看數(shù)據(jù)的流動(dòng)數(shù)據(jù)鏈路層所處的地位主機(jī)H1

向H2

發(fā)送數(shù)據(jù)課件制作人：謝鈞謝希仁局域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī)

H1主機(jī)

H2路由器

R1路由器

R2路由器

R3電話網(wǎng)局域網(wǎng)鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層R1R2R3H1H2僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動(dòng)鏈路層鏈路層鏈路層鏈路層鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層使用的兩種信道類型數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型：課件制作人：謝鈞謝希仁廣播信道。這種信道使用一對(duì)多的廣播通信方式，因此過(guò)程比較復(fù)雜。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道。這種信道使用一對(duì)一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式。數(shù)據(jù)鏈路層使用的兩種信道類型數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型：課件制作人：謝鈞謝希仁廣播信道。這種信道使用一對(duì)多的廣播通信方式，因此過(guò)程比較復(fù)雜。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道。這種信道使用一對(duì)一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式。廣播信道上連接的主機(jī)很多，因此必須使用專用的共享信道協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)這些主機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送。鏈路和數(shù)據(jù)鏈路的區(qū)別鏈路(link)就是從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到相鄰節(jié)點(diǎn)的一段物理線路，而中間沒有任何其他的交換節(jié)點(diǎn)。一條鏈路只是一條通路的一個(gè)組成部分。數(shù)據(jù)鏈路(datalink)除了物理線路外，還必須有通信協(xié)議來(lái)控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。若把實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路?，F(xiàn)在最常用的方法是使用適配器（即網(wǎng)卡）來(lái)實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件。一般的適配器都包括了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的功能。

課件制作人：謝鈞謝希仁IP數(shù)據(jù)報(bào)1010……0110幀取出數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層鏈路節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B物理層數(shù)據(jù)鏈路層節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B幀(a)(b)發(fā)送幀接收鏈路IP數(shù)據(jù)報(bào)1010……0110幀裝入數(shù)據(jù)鏈路層傳送的是幀（Frame）課件制作人：謝鈞謝希仁數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為幀(Frame)幀IP數(shù)據(jù)報(bào)1010……0110幀取出數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層鏈路節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B物理層數(shù)據(jù)鏈路層節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B幀(a)(b)發(fā)送幀接收鏈路IP數(shù)據(jù)報(bào)1010……0110幀裝入數(shù)據(jù)鏈路層傳送的是幀（Frame）課件制作人：謝鈞謝希仁幀封裝成幀封裝成幀(framing)就是在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，然后就構(gòu)成了一個(gè)幀。首部和尾部的一個(gè)重要作用就是進(jìn)行幀定界。接收方必須正確識(shí)別每個(gè)幀的開始和結(jié)束。每一種鏈路層協(xié)議都規(guī)定了幀的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度的上限，即最大傳送單元MTU（MaximumTransferUnit，MTU）。課件制作人：謝鈞謝希仁幀結(jié)束幀首部IP數(shù)據(jù)報(bào)幀的數(shù)據(jù)部分幀尾部≤最大傳輸單元(MTU)數(shù)據(jù)鏈路層的幀長(zhǎng)幀開始幀透明傳輸課件制作人：謝鈞謝希仁Flag裝在幀中的數(shù)據(jù)部分Flag發(fā)送在前數(shù)據(jù)中不能出現(xiàn)和用作幀定界的控制字符的比特編碼一樣的字節(jié)幀開始符幀結(jié)束符透明傳輸課件制作人：謝鈞謝希仁FlagFlag出現(xiàn)了“Flag”被接收端當(dāng)作無(wú)效幀而丟棄被接收端誤認(rèn)為是一個(gè)幀數(shù)據(jù)部分Flag完整的幀發(fā)送在前透明傳輸我們希望數(shù)據(jù)鏈路層提供的是一種“透明傳輸”的服務(wù)，即對(duì)上層交給的傳輸數(shù)據(jù)沒有任何限制，就好像數(shù)據(jù)鏈路層不存在一樣。字節(jié)填充法零比特填充法課件制作人：謝鈞謝希仁字節(jié)填充法對(duì)于面向字符的物理鏈路，使用字節(jié)填充(bytestuffing)或字符填充(characterstuffing)方法。發(fā)送端的數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的標(biāo)記字符前面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符（例如，也用一種特殊的控制字符“ESC”）。在接收端的數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)轉(zhuǎn)義字符后面出現(xiàn)的標(biāo)記字符不再被解釋為幀定界符，并且在將數(shù)據(jù)送往網(wǎng)絡(luò)層之前刪除這個(gè)插入的轉(zhuǎn)義字符。如果轉(zhuǎn)義字符也出現(xiàn)在數(shù)據(jù)當(dāng)中，那么解決方法仍然是在轉(zhuǎn)義字符的前面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符。當(dāng)接收端收到連續(xù)的兩個(gè)轉(zhuǎn)義字符時(shí)，就刪除前面的一個(gè)。課件制作人：謝鈞謝希仁字節(jié)填充法課件制作人：謝鈞謝希仁FlagFlagFlagFlagESCESCFlagESCFlagESCESCESCFlag原始數(shù)據(jù)FlagFlag經(jīng)過(guò)字節(jié)填充后發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充發(fā)送在前幀開始符幀結(jié)束符Flag在后面將要介紹的PPP協(xié)議所使用的字節(jié)填充具體方法比該圖所示的基本方法還要稍微復(fù)雜一些。零比特填充課件制作人：謝鈞謝希仁當(dāng)物理鏈路提供的是面向比特的傳輸服務(wù)時(shí)（物理鏈路傳送連續(xù)的比特流），幀定界標(biāo)志可以使用某個(gè)特殊的比特組合，例如，后面將要介紹的PPP協(xié)議所使用的“01111110”。由于幀的長(zhǎng)度不再要求必須是整數(shù)個(gè)字節(jié)，可以采用開銷更小的比特填充（BitStuffing）來(lái)實(shí)現(xiàn)透明傳輸。在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有5個(gè)連續(xù)1，則立即填入一個(gè)0。接收端對(duì)幀中的比特流進(jìn)行掃描。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)1時(shí)，就把這5個(gè)連續(xù)1后的一個(gè)0刪除。01001111101000101001001111110001010010011111010001010信息字段中出現(xiàn)了和標(biāo)志字段F完全一樣的8比特組合發(fā)送端在5個(gè)連1之后填入0比特再發(fā)送出去在接收端把5個(gè)連1之后的0比特刪除會(huì)被誤認(rèn)為是標(biāo)志字段F發(fā)送端填入0比特接收端刪除填入的0比特零比特填充課件制作人：謝鈞謝希仁小結(jié)數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道和廣播信道兩種。鏈路是從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到相鄰節(jié)點(diǎn)的一段物理線路，數(shù)據(jù)鏈路則是在鏈路的基礎(chǔ)上增加了一些必要的硬件和軟件的邏輯鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元是幀。封裝成幀就是在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，然后就構(gòu)成了一個(gè)幀。封裝成幀要解決幀定界和透明傳輸問題（使用字符填充法和比特填充法）。課件制作人：謝鈞謝希仁工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》差錯(cuò)檢測(cè)人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩為什么需要差錯(cuò)檢測(cè)在傳輸過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生比特差錯(cuò)：1可能會(huì)變成0而0也可能變成1。在一段時(shí)間內(nèi)，傳輸錯(cuò)誤的比特占所傳輸比特總數(shù)的比率稱為誤碼率

BER(BitErrorRate)。誤碼率與信噪比有很大的關(guān)系。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，必須采用各種差錯(cuò)檢測(cè)措施。課件制作人：謝鈞謝希仁差錯(cuò)檢測(cè)的基本原理課件制作人：謝鈞謝希仁易出現(xiàn)比特差錯(cuò)的鏈路D數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)出差錯(cuò)嗎？是否EDC=差錯(cuò)檢測(cè)碼D=數(shù)據(jù)由差錯(cuò)校驗(yàn)保護(hù)，可能包括首部字段EDC=f(D)EDCD’

EDC’（邏輯上）差錯(cuò)檢測(cè)的基本原理課件制作人：謝鈞謝希仁易出現(xiàn)比特差錯(cuò)的鏈路D數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)出差錯(cuò)嗎？是否EDC=差錯(cuò)檢測(cè)碼D=數(shù)據(jù)由差錯(cuò)校驗(yàn)保護(hù)，可能包括首部字段EDC=f(D)差錯(cuò)檢測(cè)不是100%可靠！

可能漏掉某些差錯(cuò)，但是非常少較長(zhǎng)的EDC字段通常有更好的檢測(cè)性能EDCD’

EDC’（邏輯上）差錯(cuò)檢測(cè)的基本原理在幀的尾部設(shè)置一個(gè)差錯(cuò)檢測(cè)字段存放整個(gè)幀（包含首部和數(shù)據(jù)）的差錯(cuò)檢測(cè)碼這個(gè)差錯(cuò)檢測(cè)字段常稱為幀檢驗(yàn)序列（FrameCheckSequence，F(xiàn)CS）課件制作人：謝鈞謝希仁易出現(xiàn)比特差錯(cuò)的鏈路D數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)出差錯(cuò)嗎？是否EDCD’

EDC’（邏輯上）差錯(cuò)檢測(cè)的基本原理在數(shù)據(jù)鏈路層傳送的幀中，廣泛使用循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC的檢錯(cuò)技術(shù)。CRC檢錯(cuò)性能高，并易于硬件實(shí)現(xiàn)。課件制作人：謝鈞謝希仁易出現(xiàn)比特差錯(cuò)的鏈路D數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)出差錯(cuò)嗎？是否EDCD’

EDC’（邏輯上）循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC設(shè)原始數(shù)據(jù)D

為d

位二進(jìn)制數(shù)如果要產(chǎn)生r

位CRC校驗(yàn)碼R，事先選定一個(gè)r+1位二進(jìn)制位模式G(稱為生成多項(xiàng)式，收發(fā)雙方提前商定)，G

的最高和最低位為1將原始數(shù)據(jù)D

乘以2r

（相當(dāng)于在D

后面添加r

個(gè)0），產(chǎn)生d+r

位二進(jìn)制位模式，用G

對(duì)該位模式做模2除法，得到余數(shù)R（r

位，不足r

位前面用0補(bǔ)齊）即為CRC校驗(yàn)碼課件制作人：謝鈞謝希仁冗余碼的計(jì)算舉例假定數(shù)據(jù)

D=101001(即d=6)設(shè)G=1101（即r=3）被除數(shù)是2rD=101001000

模2除法運(yùn)算：商

Q=110101，余數(shù)

R=001把余數(shù)R作為冗余碼添加在數(shù)據(jù)D的后面發(fā)送出去。發(fā)送的數(shù)據(jù)是：2rD+R，即：101001001，共(d+r)位。課件制作人：謝鈞謝希仁循環(huán)冗余校驗(yàn)的原理說(shuō)明

110101

←

Q

(商)G(除數(shù))→

1101101001000

←

2rD(被除數(shù))

1101

1110

1101

0111

0000

1110

1101

0110

0000

1100

1101

001←R(余數(shù))，作為FCS

接收端檢驗(yàn)差錯(cuò)在接收端把接收到的數(shù)據(jù)除以同樣的除數(shù)生成式G（模2運(yùn)算），然后檢查得到的余數(shù)，即進(jìn)行CRC檢驗(yàn)。若得出的余數(shù)R=0，則判定這個(gè)幀沒有差錯(cuò)，就接受。若余數(shù)R

0，則判定這個(gè)幀有差錯(cuò)，就丟棄。只要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的挑選，并使用位數(shù)足夠多的除數(shù)G，那么出現(xiàn)檢測(cè)不到的差錯(cuò)的概率就很小很小。課件制作人：謝鈞謝希仁幀檢驗(yàn)序列FCS在數(shù)據(jù)后面添加上的冗余碼稱為幀檢驗(yàn)序列

FCS(FrameCheckSequence)。循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC和幀檢驗(yàn)序列FCS并不等同。CRC是一種常用的檢錯(cuò)方法，而FCS是添加在數(shù)據(jù)后面的冗余碼。FCS可以用CRC這種方法得出，但CRC并非用來(lái)獲得FCS的唯一方法。

課件制作人：謝鈞謝希仁應(yīng)當(dāng)注意使用CRC這樣的差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)，只能檢測(cè)出幀在傳輸中出現(xiàn)了差錯(cuò)，并不能糾正錯(cuò)誤。雖然任何差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)都無(wú)法做到檢測(cè)出所有差錯(cuò)，但通常我們認(rèn)為：凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層通過(guò)差錯(cuò)檢測(cè)并接受的幀，我們都認(rèn)為這些幀在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生差錯(cuò)的概率幾乎為零。要想糾正傳輸中的差錯(cuò)可以使用冗余信息更多的糾錯(cuò)碼進(jìn)行前向糾錯(cuò)。通過(guò)糾錯(cuò)碼能檢測(cè)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)差錯(cuò)的具體位置，從而糾正錯(cuò)誤。這種方法開銷非常大。通常采用下次課（可靠傳輸）將要討論的確認(rèn)重傳機(jī)制來(lái)糾正傳輸中的差錯(cuò)，或者僅僅是丟棄檢測(cè)到差錯(cuò)的幀，由上層協(xié)議去解決數(shù)據(jù)丟失的問題。課件制作人：謝鈞謝希仁THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》停止等待協(xié)議人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩問題發(fā)送方和接收方通過(guò)一條雙向不可靠（可能出現(xiàn)比特差錯(cuò)、分組丟失）信道連接。采取什么措施能夠?qū)?shù)據(jù)從發(fā)送方可靠地傳輸?shù)浇邮辗?？發(fā)送方接收方雙向不可靠信道?可靠傳輸在不可靠的信道上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸為上層提供一條可靠的邏輯通道單向可靠信道可靠傳輸協(xié)議（發(fā)送方）可靠傳輸協(xié)議（接收方）上層實(shí)體上層實(shí)體雙向不可靠信道常用方法：反饋與重傳確認(rèn)與否認(rèn)發(fā)送方DATAACK接收方ttDATADATANAK丟棄重傳數(shù)據(jù)幀確認(rèn)幀否認(rèn)幀ACK停止等待協(xié)議DATA超時(shí)重傳ttDATAACKDATA發(fā)送方接收方DATA超時(shí)重傳

超時(shí)計(jì)時(shí)器的重傳時(shí)間應(yīng)當(dāng)比平均往返時(shí)間要稍微長(zhǎng)一些！超時(shí)重傳tt發(fā)送方接收方DATA

丟棄為了使協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來(lái)更加簡(jiǎn)單，可以統(tǒng)一用超時(shí)重傳來(lái)解決比特差錯(cuò)問題，而不使用NAK。DATAACKDATA超時(shí)重傳確認(rèn)丟失ttACKDATADATA發(fā)送方接收方超時(shí)重傳

?重復(fù)數(shù)據(jù)也是一種錯(cuò)誤！增加序號(hào)來(lái)識(shí)別重復(fù)幀！確認(rèn)丟失ttACKDATA0DATA0重復(fù)幀，丟棄ACKDATA1發(fā)送方接收方ACKDATA0只用1比特序號(hào)的停等協(xié)議也稱為比特交替協(xié)議超時(shí)重傳

確認(rèn)遲到/提前超時(shí)DATA0重復(fù)幀，丟棄發(fā)送方接收方超時(shí)

由于確認(rèn)幀無(wú)序號(hào)，無(wú)法區(qū)分重復(fù)確認(rèn)ACKDATA0ACKDATA1DATA0誤認(rèn)為重復(fù)幀，丟棄誤認(rèn)為DATA1已收到發(fā)送下一幀ACK誤認(rèn)為DATA0已收到發(fā)送下一幀DATA1重傳確認(rèn)幀也應(yīng)該進(jìn)行編號(hào)！確認(rèn)遲到/提前超時(shí)DATA0重復(fù)幀，丟棄發(fā)送方接收方超時(shí)重傳

ACK0DATA0ACK0DATA1DATA1正確接收，并確認(rèn)忽略重復(fù)確認(rèn)ACK1超時(shí)重傳確認(rèn)遲到/提前超時(shí)ttDATA0重復(fù)幀，丟棄發(fā)送方接收方超時(shí)重傳

ACK0DATA0ACK0DATA1ACK1DATA0忽略重復(fù)確認(rèn)比特交替協(xié)議發(fā)送方流程V(S)

0從上層實(shí)體取數(shù)據(jù)裝配幀并放入緩存seq

V(S)發(fā)送并置定時(shí)器V(S)1V(S)等待ack=V(S)?超時(shí)收到確認(rèn)否是發(fā)送方的發(fā)送序號(hào)：V(S)接收方的接收序號(hào)：V(R)數(shù)據(jù)幀序號(hào)：seq確認(rèn)序號(hào)：ack比特交替協(xié)議接收方流程發(fā)送方的發(fā)送序號(hào)：V(S)接收方的接收序號(hào)：V(R)數(shù)據(jù)幀序號(hào)：seq確認(rèn)序號(hào)：ackV(R)0從幀中取數(shù)據(jù)交上層實(shí)體發(fā)送確認(rèn)幀ack1

V(R)發(fā)送確認(rèn)幀ack

V(R)V(R)1V(R)等待seq=V(R)?收到數(shù)據(jù)否是檢測(cè)到差錯(cuò)?丟棄是否丟棄可靠傳輸?shù)臋C(jī)制差錯(cuò)檢測(cè)確認(rèn)超時(shí)重傳否認(rèn)重傳（一般不采用）序號(hào)（數(shù)據(jù)幀序號(hào)和確認(rèn)號(hào)）采用反饋和重傳機(jī)制的可靠傳輸協(xié)議常稱為自動(dòng)重傳請(qǐng)求ARQ(AutomaticRepeatreQuest)協(xié)議?？煽總鬏?shù)哪Ｐ椭貍鳌⒕幪?hào)、確認(rèn)都是由可靠傳輸協(xié)議實(shí)體實(shí)現(xiàn)的，上層實(shí)體完全無(wú)需關(guān)心！單向可靠信道可靠傳輸協(xié)議可靠傳輸協(xié)議上層實(shí)體上層實(shí)體雙向不可靠信道停等協(xié)議的信道利用率

TDTPARTT=TD+TP+TAB數(shù)據(jù)幀確認(rèn)tt數(shù)據(jù)幀確認(rèn)RTT(Round-TripTime):往返時(shí)延TA信道利用率

=發(fā)送有效數(shù)據(jù)時(shí)間總時(shí)間當(dāng)往返時(shí)延相對(duì)發(fā)送時(shí)延較大時(shí)，停止等待協(xié)議的信道利用率是很低的。流水線方式連續(xù)ARQ協(xié)議B連續(xù)發(fā)送分組而不等待確認(rèn)ttA確認(rèn)如果發(fā)送方和接收方之間的鏈路會(huì)造成幀失序（先發(fā)送的幀可能會(huì)比后發(fā)送的幀后到達(dá)），比特交替停止等待協(xié)議，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)協(xié)議錯(cuò)誤地收下或丟棄數(shù)據(jù)的情況？舉例說(shuō)明，并思考如何改進(jìn)協(xié)議來(lái)解決該問題。陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩思考題停止等待協(xié)議THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》滑動(dòng)窗口協(xié)議:Go-back-N人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩停等協(xié)議信道利用率低TDRTTATD+RTT+TAB數(shù)據(jù)幀確認(rèn)tt數(shù)據(jù)幀確認(rèn)RTT(Round-TripTime):往返時(shí)延TA當(dāng)往返時(shí)延相對(duì)發(fā)送時(shí)延較大時(shí)，停止等待協(xié)議的信道利用率是很低的。流水線方式連續(xù)ARQ協(xié)議B連續(xù)發(fā)送分組而不等待確認(rèn)ttA確認(rèn)由于信道上一直有數(shù)據(jù)不間斷地傳送，這種傳輸方式可獲得很高的信道利用率。發(fā)送方連續(xù)發(fā)送分組可能會(huì)使接收方或網(wǎng)絡(luò)來(lái)不及處理，必須采取措施限制發(fā)送方連續(xù)發(fā)送分組的個(gè)數(shù)?；瑒?dòng)窗口協(xié)議123456789101112(a)發(fā)送窗口是發(fā)送方可以連續(xù)發(fā)送的分組序號(hào)范圍發(fā)送窗口(b)收到分組1的確認(rèn)后發(fā)送窗口向前滑動(dòng)向前123456789101112發(fā)送窗口通過(guò)設(shè)置發(fā)送窗口來(lái)限制發(fā)送方的發(fā)送速率發(fā)送窗口大小是已發(fā)送但還沒有收到確認(rèn)的最大分組數(shù)如果發(fā)送完窗口內(nèi)的分組還沒有收到確認(rèn)則必須等待可以發(fā)送新的分組滑動(dòng)窗口的作用發(fā)送方接收方發(fā)送DATA0發(fā)送DATA1發(fā)送DATA2發(fā)送DATA3發(fā)送ACK0發(fā)送ACK1發(fā)送ACK2發(fā)送ACK3發(fā)送DATA4發(fā)送DATA5發(fā)送DATA6發(fā)送DATA7信道利用率是停止等待協(xié)議的4倍！tt窗口大小為4：出現(xiàn)差錯(cuò)情況發(fā)送方接收方發(fā)送DATA0發(fā)送DATA1發(fā)送DATA2發(fā)送DATA3?滑動(dòng)窗口協(xié)議：Go-Back-N協(xié)議選擇重傳協(xié)議Go-back-N（回退N幀）協(xié)議發(fā)送方接收方發(fā)送DATA0發(fā)送DATA1發(fā)送DATA2發(fā)送DATA3發(fā)送ACK0發(fā)送ACK1丟棄失序分組，發(fā)送ACK1發(fā)送DATA4發(fā)送DATA5發(fā)送DATA2發(fā)送DATA3接收方只接收按序到達(dá)的分組！(接收窗口大小為1)超時(shí)重傳丟棄失序分組，發(fā)送ACK1丟棄失序分組，發(fā)送ACK1發(fā)送DATA4發(fā)送DATA5累積確認(rèn)：ACKn表示，DATAn以及以前的分組都已正確接收！接收窗口為[0]接收窗口：接收方允許接收的分組序號(hào)的范圍接收窗口為[2]發(fā)送窗口為[0,1,2,3]發(fā)送窗口為[1,2,3,4]由于接收方只接收按序到達(dá)的分組，一旦某個(gè)分組出現(xiàn)差錯(cuò)（超時(shí)），其后連續(xù)發(fā)送的所有分組都要被重傳:Go-Back-N發(fā)送ACK2Go-back-N（回退N幀）協(xié)議發(fā)送方接收方發(fā)送DATA0發(fā)送DATA1發(fā)送DATA2發(fā)送DATA3發(fā)送ACK0發(fā)送ACK1發(fā)送ACK2發(fā)送ACK3發(fā)送DATA4發(fā)送DATA5發(fā)送DATA6發(fā)送DATA7超時(shí)前收到ACK2,表示分組0,1,2都已正確接收累積確認(rèn)：ACKn表示，DATAn以及以前的分組都已正確接收！Go-back-N（回退N幀）協(xié)議采用滑動(dòng)窗口機(jī)制。發(fā)送方的發(fā)送窗口大小為N，可連續(xù)發(fā)送序號(hào)在發(fā)送窗口內(nèi)的分組01OPTION02OPTION接收方的接收窗口大小為1，只按序接收分組。當(dāng)收到序號(hào)錯(cuò)誤的分組，接收方將其丟棄并重傳最近按序接收分組的確認(rèn)03OPTION發(fā)送方采用超時(shí)機(jī)制來(lái)重傳出現(xiàn)差錯(cuò)或丟失的分組。一旦某個(gè)分組超時(shí)，其后連續(xù)發(fā)送的所有分組都要被重傳04OPTION接收方采用累積確認(rèn)的方式。接收方對(duì)分組n的確認(rèn)，表明接收方已正確接收到分組n及以前的所有分組。只修改了連續(xù)序號(hào)停止等待協(xié)議的發(fā)送方算法，將發(fā)送窗口大小由1改為N考慮Go-back-N協(xié)議，當(dāng)接收方收到序號(hào)錯(cuò)誤的分組，如果僅僅將它們丟棄而不對(duì)最近按序接收的分組進(jìn)行確認(rèn)，會(huì)出現(xiàn)什么錯(cuò)誤情況？請(qǐng)畫圖舉例說(shuō)明。思考題滑動(dòng)窗口協(xié)議:Go-back-N陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》滑動(dòng)窗口協(xié)議:選擇重傳人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩回顧Go-back-N協(xié)議采用滑動(dòng)窗口機(jī)制。發(fā)送方的發(fā)送窗口大小為N，可連續(xù)發(fā)送序號(hào)在發(fā)送窗口內(nèi)的分組01OPTION02OPTION接收方的接收窗口大小為1，只按序接收分組。當(dāng)收到序號(hào)錯(cuò)誤的分組，接收方將其丟棄并重傳最近按序接收分組的確認(rèn)03OPTION發(fā)送方采用超時(shí)機(jī)制來(lái)重傳出現(xiàn)差錯(cuò)或丟失的分組。一旦某個(gè)分組超時(shí)，其后連續(xù)發(fā)送的所有分組都要被重傳04OPTION接收方采用累積確認(rèn)的方式。接收方對(duì)分組n的確認(rèn)，表明接收方已正確接收到分組n及以前的所有分組。選擇重傳協(xié)議GBN相對(duì)簡(jiǎn)單，但一個(gè)分組的差錯(cuò)可能引起大量分組的重傳，這些分組可能已經(jīng)被接收方正確接收了，但由于未按序到達(dá)而被丟棄。01OPTION02OPTION顯然GBN對(duì)這些分組的重傳是對(duì)通信資源的極大浪費(fèi)。03OPTION為進(jìn)一步提高性能，可設(shè)法只重傳出現(xiàn)差錯(cuò)的分組。這時(shí)接收窗口大小不再為1，以便接收失序到達(dá)的分組－－選擇重傳協(xié)議選擇重傳協(xié)議發(fā)送方DATA0接收方DATA1ttDATA2DATA3ACK0（交付DATA0）ACK1（交付DATA1）ACK3（緩存DATA3）DATA4DATA5DATA2ACK4（緩存DATA4）ACK5（緩存DATA5）重傳超時(shí)ACK2（交付DATA2~5）DATA6DATA7DATA8DATA9發(fā)送窗口：0~3發(fā)送窗口：1~4發(fā)送窗口：2~5發(fā)送窗口：2~5發(fā)送窗口：6~9窗口不變，記錄ACK4窗口不變，記錄ACK5窗口不變，記錄ACK3接收窗口：0~3接收窗口：1~4接收窗口：2~5接收窗口：6~9窗口不變窗口不變窗口不變只有DATA2會(huì)超時(shí)重傳！假設(shè)發(fā)送窗口和接收窗口都為4失序分組，這時(shí)還不能交付選擇確認(rèn)，僅確認(rèn)DATA3將DATA2與之前已緩存的DATA3~5一起交付選擇重傳協(xié)議接收窗口大小>=1，接收到失序分組，如果序號(hào)在接收窗口中，先緩存，等到所缺分組收齊后再一并交付上層。01OPTION02OPTION由于采用的是選擇確認(rèn)，只重傳出現(xiàn)差錯(cuò)的分組。03OPTION發(fā)送窗口只有收到最左側(cè)序號(hào)的確認(rèn)才能右移，而接收窗口只有收到最左側(cè)序號(hào)的數(shù)據(jù)分組才能右移。1.如果發(fā)送方和接收方之間是一條專用的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，試比較Go-Back-N協(xié)議與選擇重傳協(xié)議的信道利用率。2.對(duì)于選擇重傳協(xié)議，如果接收方收到序號(hào)不在接收窗口內(nèi)的分組時(shí)，應(yīng)該如何處理？思考題滑動(dòng)窗口協(xié)議:選擇重傳陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩HDLC與PPP在通信線路質(zhì)量較差的年代，能實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?shù)母呒?jí)數(shù)據(jù)鏈路控制（High-levelDataLinkControl，HDLC）成為了當(dāng)時(shí)比較流行的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。HDLC是一個(gè)比較復(fù)雜的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了滑動(dòng)窗口協(xié)議，并可支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)兩種連接方式。對(duì)于現(xiàn)在誤碼率已非常低的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有線鏈路，HDLC已很少使用了，而簡(jiǎn)單得多的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（Point-to-PointProtocol，PPP）則是目前使用最廣泛的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。課件制作人：謝鈞謝希仁PPP協(xié)議用戶計(jì)算機(jī)和ISP進(jìn)行通信時(shí)，所使用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議通常就是PPP協(xié)議。PPP協(xié)議是IETF在1992年制定的，經(jīng)多次修訂，現(xiàn)在已成為互聯(lián)網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)。課件制作人：謝鈞謝希仁用戶到ISP的鏈路使用PPP協(xié)議用戶至因特網(wǎng)已向因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)到一批

IP地址ISP接入網(wǎng)PPP

協(xié)議PPP的主要特點(diǎn)簡(jiǎn)單封裝成幀透明性多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議多種類型鏈路課件制作人：謝鈞謝希仁簡(jiǎn)單

——不提供可靠傳輸服務(wù)。封裝成幀——規(guī)定特殊的字符作為幀定界符。透明性

——提供透明傳輸服務(wù)。多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議——能夠在同一條物理鏈路上同時(shí)支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。多種類型鏈路——能夠在多種類型的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路上運(yùn)行。PPP的主要特點(diǎn)差錯(cuò)檢測(cè)檢測(cè)連接狀態(tài)最大傳送單元網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商課件制作人：謝鈞謝希仁差錯(cuò)檢測(cè)

——能夠?qū)邮斩耸盏降膸M(jìn)行檢測(cè)，并立即丟棄有差錯(cuò)的幀。檢測(cè)連接狀態(tài)——能夠及時(shí)自動(dòng)檢測(cè)出鏈路是否處于正常工作狀態(tài)。最大傳送單元——對(duì)每種鏈路設(shè)置最大傳送單元MTU的標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)值。網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商——提供機(jī)制使通信的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體能夠通過(guò)協(xié)商知道或能夠配置彼此的網(wǎng)絡(luò)層地址。PPP協(xié)議的組成PPP協(xié)議有三個(gè)組成部分一個(gè)將上層數(shù)據(jù)（如IP數(shù)據(jù)報(bào)）封裝到串行鏈路的方法。一個(gè)鏈路控制協(xié)議LCP(LinkControlProtocol)用來(lái)建立、配置和測(cè)試數(shù)據(jù)鏈路連接。一套網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP(NetworkControlProtocol)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議支持不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。

課件制作人：謝鈞謝希仁PPP協(xié)議的幀格式標(biāo)志字段F=0x7E（01111110），PPP幀的定界符,規(guī)定為0x7E,表示一個(gè)幀的開始或結(jié)束。地址字段A只置為0xFF。地址字段實(shí)際上并不起作用?？刂谱侄蜟規(guī)定為0x03?？刂谱侄螌?shí)際上也不起作用。課件制作人：謝鈞謝希仁IP數(shù)據(jù)報(bào)1211字節(jié)12不超過(guò)1500字節(jié)PPP幀先發(fā)送7EFF03FACFCSF7E協(xié)議信息部分首部尾部PPP協(xié)議的幀格式PPP有一個(gè)2個(gè)字節(jié)的協(xié)議字段當(dāng)協(xié)議字段為0x0021時(shí)，PPP幀的信息字段就是IP數(shù)據(jù)報(bào)。若為0xC021,則信息字段是PPP鏈路控制協(xié)議（LCP）數(shù)據(jù)。若為0x8021，則表示這是網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）數(shù)據(jù)。課件制作人：謝鈞謝希仁IP數(shù)據(jù)報(bào)1211字節(jié)12不超過(guò)1500字節(jié)PPP幀先發(fā)送7EFF03FACFCSF7E協(xié)議信息部分首部尾部透明傳輸問題當(dāng)PPP用在SDH等面向比特的同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件來(lái)完成比特填充。當(dāng)PPP用在面向字符的異步傳輸時(shí)，使用一種特殊的字符填充法，其轉(zhuǎn)義符定義為0x7D。課件制作人：謝鈞謝希仁PPP的字符填充將信息字段中出現(xiàn)的每一個(gè)0x7E字節(jié)轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5E)。若信息字段中出現(xiàn)一個(gè)0x7D的字節(jié),則將其轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5D)。若信息字段中出現(xiàn)ASCII碼的控制字符（即數(shù)值小于0x20的字符），則在該字符前面要加入一個(gè)0x7D字節(jié)，同時(shí)將該字符的編碼加以改變。7E7E7E7E037D5E7D5D7D237D5E原始數(shù)據(jù)7E7E經(jīng)過(guò)字節(jié)填充后發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充發(fā)送在前幀開始符幀結(jié)束符7DPPP的工作狀態(tài)當(dāng)用戶撥號(hào)接入ISP時(shí)，路由器的調(diào)制解調(diào)器對(duì)撥號(hào)做出確認(rèn)，并建立一條物理連接。計(jì)算機(jī)

機(jī)向路由器發(fā)送一系列的LCP分組，以便建立LCP連接，并協(xié)商一些配置選項(xiàng)。協(xié)商結(jié)束后就進(jìn)入“鑒別”狀態(tài)。若通信的雙方鑒別身份成功，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層配置。NCP給新接入的計(jì)算機(jī)機(jī)分配一個(gè)臨時(shí)的IP地址，使計(jì)算機(jī)

機(jī)成為互聯(lián)網(wǎng)上的一個(gè)主機(jī)。通信完畢時(shí)，NCP釋放網(wǎng)絡(luò)層連接，收回原來(lái)分配出去的IP地址。接著，LCP釋放數(shù)據(jù)鏈路層連接。最后釋放的是物理層的連接。課件制作人：謝鈞謝希仁建立網(wǎng)絡(luò)鑒別打開終止靜止失敗失敗NCP配置鑒別成功通信結(jié)束載波停止檢測(cè)到載波雙方協(xié)商一些選項(xiàng)THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層廣播信道可以進(jìn)行一對(duì)多的通信，能很方便且廉價(jià)地連接多個(gè)鄰近的計(jì)算機(jī)，因此曾經(jīng)被廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)之中。由于用廣播信道連接的計(jì)算機(jī)共享同一傳輸媒體，因此使用廣播信道的局域網(wǎng)被稱為共享式局域網(wǎng)。雖然交換式局域網(wǎng)在有線領(lǐng)域已完全取代了共享式局域網(wǎng)，但無(wú)線局域網(wǎng)仍然使用的是共享媒體技術(shù)。媒體接入控制用廣播信道連接多個(gè)站點(diǎn)（可以是主機(jī)或下一章要討論的路由器），一個(gè)站點(diǎn)可以方便地給任何其他站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，但必須解決如果同時(shí)有兩個(gè)以上的站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)共享信道上信號(hào)沖突的問題。因此共享信道要著重考慮的一個(gè)問題就是如何協(xié)調(diào)多個(gè)發(fā)送站點(diǎn)對(duì)一個(gè)共享傳輸媒體的占用，即媒體接入控制（MediumAccessControl）或多址接入（MultipleAccess）問題。媒體接入控制的類型靜態(tài)劃分信道頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址，將共享信道劃分為N個(gè)獨(dú)立的子信道。動(dòng)態(tài)接入控制顯然這種固定劃分信道的方法非常不靈活，對(duì)于突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸信道利用率會(huì)很低，通常在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的物理層中使用，而不是在數(shù)據(jù)鏈路層中使用。媒體接入控制的類型靜態(tài)劃分信道頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址，將共享信道劃分為N個(gè)獨(dú)立的子信道。動(dòng)態(tài)接入控制各站點(diǎn)動(dòng)態(tài)占用信道發(fā)送數(shù)據(jù)隨機(jī)接入，所有站點(diǎn)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)，隨機(jī)地在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)如何減少?zèng)_突，沖突后盡快恢復(fù)著名的共享式以太網(wǎng)和無(wú)線局域網(wǎng)采用的就是隨機(jī)接入！媒體接入控制的類型靜態(tài)劃分信道頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址，將共享信道劃分為N個(gè)獨(dú)立的子信道。動(dòng)態(tài)接入控制各站點(diǎn)動(dòng)態(tài)占用信道發(fā)送數(shù)據(jù)隨機(jī)接入，所有站點(diǎn)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)，隨機(jī)地在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)如何減少?zèng)_突，沖突后盡快恢復(fù)受控接入，如多點(diǎn)輪詢或令牌環(huán)在集中或分布式控制下輪流接入集中控制的最大缺點(diǎn)在于存在單點(diǎn)故障問題。令牌環(huán)網(wǎng)已退出歷史舞臺(tái)。局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有，且地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目均有限。最初，主要用來(lái)連接一個(gè)單位內(nèi)部的計(jì)算機(jī)，方便地共享所有連接在局域網(wǎng)上的各種硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源?，F(xiàn)在，局域網(wǎng)將各種企業(yè)、機(jī)構(gòu)、校園中的大量用戶接入到互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)中大部分的信息資源都集中在這些局域網(wǎng)中。局域網(wǎng)的拓?fù)涓删€耦合器（b）環(huán)形網(wǎng)集線器（a）星形網(wǎng)匹配電阻（c）總線網(wǎng)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)為了更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802委員會(huì)將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個(gè)子層：邏輯鏈路控制LLC(LogicalLinkControl)子層媒體接入控制MAC(MediumAccessControl)子層。與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在MAC子層，而LLC子層則與傳輸媒體無(wú)關(guān)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物理層站點(diǎn)1網(wǎng)絡(luò)層物理層邏輯鏈路控制LLCLLC媒體接入控制MACMAC數(shù)據(jù)鏈路層站點(diǎn)2局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)LLC子層可以為不同類型的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議提供不同類型的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，例如，無(wú)確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)、面向連接的可靠傳輸服務(wù)或帶確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)。由于以太網(wǎng)在有線局域網(wǎng)市場(chǎng)中已取得了壟斷地位，因此目前邏輯鏈路控制子層LLC（即802.2標(biāo)準(zhǔn)）在有線局域網(wǎng)中的作用并不大。很多廠商生產(chǎn)的適配器上就僅裝有MAC協(xié)議而沒有LLC協(xié)議。局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物理層站點(diǎn)1網(wǎng)絡(luò)層物理層邏輯鏈路控制LLCLLC媒體接入控制MACMAC數(shù)據(jù)鏈路層站點(diǎn)2計(jì)算機(jī)通過(guò)適配器和局域網(wǎng)進(jìn)行通信計(jì)算機(jī)與外界局域網(wǎng)的連接要通過(guò)通信適配器(adapter)或網(wǎng)絡(luò)接口卡

NIC(NetworkInterfaceCard)，或簡(jiǎn)稱為“網(wǎng)卡”。適配器有自己的處理器和存儲(chǔ)器，是一個(gè)半自治的設(shè)備。適配器和局域網(wǎng)之間的通信采用的是串行傳輸方式，而適配器和計(jì)算機(jī)之間的通信使用的是并行傳輸方式。至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲(chǔ)器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計(jì)算機(jī)并行通信IP地址硬件地址計(jì)算機(jī)通過(guò)適配器和局域網(wǎng)進(jìn)行通信適配器的一個(gè)重要功能就是要進(jìn)行數(shù)據(jù)串行傳輸和并行傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換。在適配器中必須裝有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存的存儲(chǔ)芯片。在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。適配器實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的協(xié)議。至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲(chǔ)器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計(jì)算機(jī)并行通信IP地址硬件地址計(jì)算機(jī)通過(guò)適配器和局域網(wǎng)進(jìn)行通信適配器接收和發(fā)送各種幀時(shí)不使用計(jì)算機(jī)的CPU，這時(shí)CPU可以處理其他任務(wù)。當(dāng)適配器收到有差錯(cuò)的幀時(shí)，就把這個(gè)幀丟棄而不必通知計(jì)算機(jī)。當(dāng)適配器收到正確的幀時(shí)，它就使用中斷來(lái)通知該計(jì)算機(jī)并交付給協(xié)議棧中的網(wǎng)絡(luò)層。發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，由協(xié)議棧把IP數(shù)據(jù)報(bào)向下交給適配器，組裝成幀后發(fā)送到局域網(wǎng)。至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲(chǔ)器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計(jì)算機(jī)并行通信IP地址硬件地址MAC地址當(dāng)多個(gè)站點(diǎn)連接在同一個(gè)廣播信道上要想實(shí)現(xiàn)兩個(gè)站點(diǎn)的通信，則每個(gè)站點(diǎn)都必須有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)，即一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層地址。在每個(gè)發(fā)送的幀中必須攜帶標(biāo)識(shí)接收站點(diǎn)和發(fā)送站點(diǎn)的地址。由于該地址用于媒體接入控制，因此被稱為MAC地址。802標(biāo)準(zhǔn)為局域網(wǎng)規(guī)定了一種48位的全球地址，固化在適配器（網(wǎng)卡）的ROM中（因此又被稱為硬件地址）。實(shí)際上這個(gè)地址僅僅是一個(gè)適配器的標(biāo)識(shí)符，它并不能告訴我們這個(gè)計(jì)算機(jī)所在的位置。通常用一個(gè)16進(jìn)制字符串表示，例如：90-78-41-50-4E-84MAC地址適配器從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個(gè)MAC幀就首先用硬件檢查MAC幀中的目的MAC地址如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進(jìn)行其他的處理。否則就將此幀丟棄，不再進(jìn)行其他的處理?！鞍l(fā)往本站的幀”包括以下三種幀：?jiǎn)尾?unicast)幀（一對(duì)一）廣播(broadcast)幀（一對(duì)全體）多播(multicast)幀（一對(duì)多）課件制作人：謝鈞謝希仁單站地址、組地址、廣播地址IEEE規(guī)定MAC地址的第一字節(jié)的最低位為I/G位。I/G表示Individual/Group。當(dāng)I/G位=0時(shí)，地址字段表示一個(gè)單站地址。當(dāng)I/G位=1時(shí)，表示組地址，用來(lái)進(jìn)行多播（以前曾譯為組播）。此時(shí)，IEEE只分配地址字段前三個(gè)字節(jié)中的23位。當(dāng)I/G位分別為0和1時(shí)，一個(gè)地址塊可分別生成223

個(gè)單個(gè)站地址和223個(gè)組地址。所有48位都為1時(shí)，為廣播地址。MAC地址所有的適配器都至少應(yīng)當(dāng)能夠識(shí)別單播和廣播地址有的適配器可用編程方法識(shí)別組地址（多播地址）。當(dāng)操作系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，它就把適配器初始化，使適配器能夠識(shí)別某些組地址（多播地址）。只有目的地址才能使用廣播地址和組地址（多播地址）。課件制作人：謝鈞謝希仁THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》共享式以太網(wǎng)人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)是美國(guó)施樂公司于1975年研制成功的。以太網(wǎng)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)DIXEthernetV2（DEC公司、英特爾公司和施樂公司）IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)（IEEE802委員會(huì)）DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)與IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)只有很小的差別，因此可以將802.3局域網(wǎng)簡(jiǎn)稱為“以太網(wǎng)”。但由于在802.3標(biāo)準(zhǔn)公布之前，DIXEthernetV2已被大量使用，因此最后802.3標(biāo)準(zhǔn)并沒有被廣泛應(yīng)用。課件制作人：謝鈞謝希仁總線型以太網(wǎng)最初的以太網(wǎng)是將許多計(jì)算機(jī)都連接到一根總線上。課件制作人：謝鈞謝希仁B向

D發(fā)送數(shù)據(jù)CDAE匹配電阻（用來(lái)吸收總線上傳播的信號(hào)）匹配電阻不接受不接受不接受接受B實(shí)現(xiàn)了B到D的一對(duì)一通信采用無(wú)連接工作方式以太網(wǎng)采用較為靈活的無(wú)連接的工作方式，即不必先建立連接就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。適配器對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不進(jìn)行編號(hào)，也不要求對(duì)方發(fā)回確認(rèn)。這樣做的理由是局域網(wǎng)信道的質(zhì)量很好，因通信質(zhì)量不好產(chǎn)生差錯(cuò)的概率是很小的。當(dāng)目的站收到有差錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀時(shí)，就把幀丟棄，其他什么也不做。對(duì)有差錯(cuò)幀是否需要重傳則由高層來(lái)決定。但以太網(wǎng)并不知道這是重傳幀，而是當(dāng)作新的數(shù)據(jù)幀來(lái)發(fā)送。課件制作人：謝鈞謝希仁總線型以太網(wǎng)物理層采用基帶傳輸課件制作人：謝鈞謝希仁

基帶數(shù)字信號(hào)曼徹斯特編碼

碼元1111100000出現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換總線型以太網(wǎng)物理層采用基帶傳輸，并使用曼徹斯特編碼使用CSMA/CD媒體接入控制協(xié)議總線上只要有一個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)，總線的傳輸資源就被占用。因此，在同一時(shí)間只能允許一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則各站點(diǎn)之間就會(huì)互相干擾，結(jié)果大家都無(wú)法正常發(fā)送數(shù)據(jù)。共享式以太網(wǎng)使用CSMA/CD媒體接入控制協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)總線上各站點(diǎn)的工作。課件制作人：謝鈞謝希仁THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》CSMA/CD協(xié)議人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩共享式以太網(wǎng)最初的以太網(wǎng)用一根總線將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)使用CSMA/CD協(xié)議簡(jiǎn)單、低成本、性能價(jià)格比高以太網(wǎng)力克群雄以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDI令牌總線AnyLAN雙隊(duì)列雙總線有線局域網(wǎng)市場(chǎng)以太網(wǎng)力克群雄以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDI令牌總線AnyLAN雙隊(duì)列雙總線以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDI令牌總線AnyLAN雙隊(duì)列雙總線以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDI令牌總線AnyLAN雙隊(duì)列雙總線以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDI令牌總線AnyLAN雙隊(duì)列雙總線有線局域網(wǎng)市場(chǎng)鮑勃梅特卡夫以太網(wǎng)發(fā)明人CSMA/CD的設(shè)計(jì)者3Com創(chuàng)始人入選互聯(lián)網(wǎng)名人堂BobMetcalfe傳統(tǒng)總線型以太網(wǎng)問題當(dāng)多個(gè)站點(diǎn)共享同一個(gè)廣播信道進(jìn)行通信時(shí)會(huì)有什么問題？共享廣播信道沖突當(dāng)多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)會(huì)相互疊加（沖突），導(dǎo)致嚴(yán)重的失真多址接入/多路訪問(MultipleAccess)媒體訪問/接入控制(MAC)MediumAccessControl問題靜態(tài)信道劃分時(shí)分多址、頻分多址、……共享廣播信道對(duì)于突發(fā)業(yè)務(wù)，信道利用率低！CSMA/CD采用隨機(jī)使用信道的方法!計(jì)算機(jī)的通信具有高度的突發(fā)性類比圓桌會(huì)議類比一個(gè)沒有主持人的圓桌會(huì)議當(dāng)兩個(gè)以上的人同時(shí)說(shuō)話時(shí)，誰(shuí)都聽不清圓桌會(huì)議?先聽再說(shuō)！CSMA/CD協(xié)議CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)載波監(jiān)聽多址接入/沖突檢測(cè)共享式以太網(wǎng)的多址接入?yún)f(xié)議1.載波監(jiān)聽(CarrierSense)“載波監(jiān)聽”即“先聽再發(fā)”先監(jiān)聽信道上傳播的信號(hào)等信道空閑再發(fā)送數(shù)據(jù)載波監(jiān)聽能完全避免沖突嗎？傳播時(shí)延對(duì)沖突的影響AB沖突傳播時(shí)延對(duì)沖突的影響傳播時(shí)延對(duì)沖突的影響ABt沖突總線單程端到端傳播時(shí)延記為

t

t=0B發(fā)送數(shù)據(jù)在開始發(fā)送數(shù)據(jù)后的

時(shí)間內(nèi)可能會(huì)有其它站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)而導(dǎo)致沖突信號(hào)疊加的時(shí)空區(qū)A檢測(cè)到發(fā)生沖突B檢測(cè)到發(fā)生沖突

越大，發(fā)生沖突的概率就越大！2.沖突檢測(cè)(CollisionDetection)邊發(fā)送邊檢測(cè)信號(hào)是否出現(xiàn)疊加檢測(cè)到?jīng)_突就立即停止發(fā)送ABt沖突t=0單程端到端傳播時(shí)延記為

t

B發(fā)送數(shù)據(jù)每次沖突，最多持續(xù)2

時(shí)間A檢測(cè)到發(fā)生沖突無(wú)效信號(hào)最多持續(xù)多久？2

被稱為爭(zhēng)用期

越大，沖突信號(hào)無(wú)效占用信道的時(shí)間就越長(zhǎng)！B檢測(cè)到發(fā)生沖突何時(shí)進(jìn)行重傳？立即重傳會(huì)導(dǎo)致再次沖突ABt沖突t=0單程端到端傳播時(shí)延記為

t

沖突應(yīng)隨機(jī)等待一段時(shí)間再重傳！B發(fā)送數(shù)據(jù)B檢測(cè)到發(fā)生沖突A檢測(cè)到發(fā)生沖突3.退避重傳檢測(cè)到?jīng)_突停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，要推遲（稱為退避）r

倍的單位退避時(shí)間后再監(jiān)聽信道進(jìn)行重傳（r

為隨機(jī)的整數(shù)）。單位退避時(shí)間要盡可能小，但要保證兩站點(diǎn)選擇不同的r

值時(shí)，一定不會(huì)再發(fā)生沖突。如何確定這個(gè)單位退避時(shí)間？單位退避時(shí)間的選擇ABt沖突t=0單程端到端傳播時(shí)延記為

單位退避時(shí)間的選擇t

B發(fā)送數(shù)據(jù)至少推遲2

時(shí)間才能保證不再?zèng)_突B檢測(cè)到發(fā)生沖突A檢測(cè)到發(fā)生沖突假設(shè)：B選擇隨機(jī)數(shù)0，而A選擇了13.退避重傳檢測(cè)到?jīng)_突停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，要推遲（稱為退避）r

倍的爭(zhēng)用期后再監(jiān)聽信道進(jìn)行重傳（r為隨機(jī)的整數(shù)）。如何選擇這個(gè)隨機(jī)數(shù)r呢？

越大，重傳前平均等待時(shí)間就越長(zhǎng)！r的取值范圍越大再次沖突的概率就越小，但重傳平均等待時(shí)間就越長(zhǎng)。沖突的站點(diǎn)越多，r的取值范圍就應(yīng)該相應(yīng)越大。二進(jìn)制指數(shù)退避算法重傳退避時(shí)間為

r

倍爭(zhēng)用期，r等概率地從{0,1,…,2k-1}中隨機(jī)選取，k為重傳次數(shù)

k=1,選擇范圍:{0,1}

;

k=2,選擇范圍:{0,1,2,3}

;

k=3,選擇范圍:{0,1,…,7}

;

…選擇范圍隨重傳次數(shù)k呈指數(shù)擴(kuò)大。CSMA/CD的基本流程0

k邊發(fā)邊聽沖突即停k＋1

k

r從

0到2k–1中隨機(jī)選擇等待r2

時(shí)間是否是否否是有待發(fā)幀？沖突？信道忙？CSMA/CD的基本流程0

k邊發(fā)邊聽沖突即停k＋1

k

r從

0到2k–1中隨機(jī)選擇等待r2

時(shí)間是否是否否是有待發(fā)幀？沖突？信道忙？載波監(jiān)聽沖突檢測(cè)退避重傳分析總線單程端到端傳播時(shí)延

對(duì)CSMA/CD協(xié)議性能的影響，說(shuō)明CSMA/CD協(xié)議為何只能適用于局域網(wǎng)。思考題CSMA/CD協(xié)議陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》共享式以太網(wǎng)的信道利用率人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩以太網(wǎng)的信道被占用的情況假設(shè)

是以太網(wǎng)單程端到端傳播時(shí)延。則爭(zhēng)用期長(zhǎng)度為2

，即端到端傳播時(shí)延的兩倍。這里假定檢測(cè)到?jīng)_突后不發(fā)送干擾信號(hào)。一個(gè)站在發(fā)送幀時(shí)出現(xiàn)了沖突。經(jīng)過(guò)一個(gè)爭(zhēng)用期2

后，可能又會(huì)沖突。這樣經(jīng)過(guò)若干個(gè)爭(zhēng)用期后，一個(gè)站發(fā)送成功了。假定發(fā)送幀需要的時(shí)間是

T0

。設(shè)幀長(zhǎng)為L(zhǎng)(bit)，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為C(bit/s)，則幀的發(fā)送時(shí)間為T0

=L/C(s)。課件制作人：謝鈞謝希仁發(fā)送成功爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期T0

t占信道時(shí)間發(fā)生沖突發(fā)送一幀所需的平均時(shí)間…2

2

2

以太網(wǎng)的信道被占用的情況成功發(fā)送一個(gè)幀需要占用信道的時(shí)間是T0+

，比這個(gè)幀的發(fā)送時(shí)間要多一個(gè)單程端到端時(shí)延

。這是因?yàn)楫?dāng)一個(gè)站發(fā)送完最后一個(gè)比特時(shí)，這個(gè)比特還要在以太網(wǎng)上傳播。在最極端的情況下，發(fā)送站在傳輸媒體的一端，而比特在媒體上傳輸?shù)搅硪欢怂璧臅r(shí)間就是

。課件制作人：謝鈞謝希仁發(fā)送成功爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期T0

t占信道時(shí)間發(fā)生沖突發(fā)送一幀所需的平均時(shí)間…2

2

2

以太網(wǎng)中的參數(shù)a要提高以太網(wǎng)的信道利用率，就必須減小

與T0

之比。在以太網(wǎng)中定義了參數(shù)a，它是以太網(wǎng)單程端到端時(shí)延

與幀的發(fā)送時(shí)間T0之比：a

越大，表明爭(zhēng)用期所占的比例增大，每發(fā)生一次碰撞就浪費(fèi)許多信道資源，使得信道利用率明顯降低。課件制作人：謝鈞謝希仁發(fā)送成功爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期T0

t占信道時(shí)間發(fā)生沖突發(fā)送一幀所需的平均時(shí)間…2

2

2

參數(shù)a的值應(yīng)當(dāng)盡可能小些參數(shù)a

對(duì)以太網(wǎng)的要求為提高利用率，以太網(wǎng)的參數(shù)a

的值應(yīng)當(dāng)盡可能小些。參數(shù)a對(duì)以太網(wǎng)的要求：當(dāng)數(shù)據(jù)率一定時(shí)，應(yīng)當(dāng)限制以太網(wǎng)總線的長(zhǎng)度，否則

的數(shù)值會(huì)太大。以太網(wǎng)的幀長(zhǎng)不能太短，否則T0

的值會(huì)太小，使a

值太大。課件制作人：謝鈞謝希仁10Mbit/s以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期2

定為512比特發(fā)送時(shí)間，即51.2

s，因此總線長(zhǎng)度不能超過(guò)：(2108)(51.2/2)=5120m但考慮到其它因素，規(guī)定2500m以太網(wǎng)規(guī)定最短有效幀長(zhǎng)為64字節(jié)發(fā)送成功爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期T0

t占信道時(shí)間發(fā)生沖突發(fā)送一幀所需的平均時(shí)間…2

2

2

以太網(wǎng)的極限信道利用率在理想化的情況下，以太網(wǎng)上的各站發(fā)送數(shù)據(jù)都不會(huì)產(chǎn)生碰撞（顯然出現(xiàn)這種理想情況的概率幾乎為零，這是以太網(wǎng)信道資源得到充分利用的極限情況），即總線一旦空閑就有某一個(gè)站立即發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送一幀占用線路的時(shí)間是T0+

，而幀本身的發(fā)送時(shí)間是T0。于是，我們可計(jì)算出理想情況下的極限信道利用率Smax

為：課件制作人：謝鈞謝希仁小結(jié)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍越大，即端到端時(shí)延越大，信道極限利用率越低，即網(wǎng)絡(luò)性能越差。端到端時(shí)延越大或連接的站點(diǎn)越多，都會(huì)導(dǎo)致發(fā)生沖突的概率變大，網(wǎng)絡(luò)性能還會(huì)進(jìn)一步降低。共享式以太網(wǎng)只能作為一種局域網(wǎng)技術(shù)。課件制作人：謝鈞謝希仁THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》使用集線器的星形拓?fù)淙嗣襦]電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩從總線到集線器傳統(tǒng)以太網(wǎng)最初是使用粗同軸電纜，后來(lái)演進(jìn)到使用比較便宜的細(xì)同軸電纜。課件制作人：謝鈞謝希仁傳統(tǒng)總線型以太網(wǎng)傳統(tǒng)總線型以太網(wǎng)從總線到集線器傳統(tǒng)以太網(wǎng)最初是使用粗同軸電纜，后來(lái)演進(jìn)到使用比較便宜的細(xì)同軸電纜。最后發(fā)展為使用更便宜和更靈活的雙絞線星形網(wǎng)絡(luò)：10BASE-T。10代表10Mbit/s的數(shù)據(jù)率，BASE表示連接線上的信號(hào)是基帶信號(hào)，T代表雙絞線（TwistedPair）。在星形的中心則增加了一種可靠性非常高的設(shè)備，叫做集線器(hub)。集線器兩對(duì)雙絞線站點(diǎn)RJ-45插頭使用集線器的雙絞線以太網(wǎng)10BASE-T網(wǎng)絡(luò)集線器的一些特點(diǎn)集線器是使用電子器件來(lái)模擬實(shí)際電纜線的工作，因此整個(gè)系統(tǒng)仍然像一個(gè)傳統(tǒng)的以太網(wǎng)那樣運(yùn)行。使用集線器的以太網(wǎng)在邏輯上仍是一個(gè)總線網(wǎng)，各工作站使用的還是CSMA/CD

協(xié)議，并共享邏輯上的總線。集線器很像一個(gè)多接口的轉(zhuǎn)發(fā)器，工作在物理層。課件制作人：謝鈞謝希仁集線器網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站雙絞線具有三個(gè)接口的集線器以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位10BASE-T的通信距離稍短，每個(gè)站到集線器的距離不超過(guò)100m。這種10Mb/s速率的無(wú)屏蔽雙絞線星形網(wǎng)的出現(xiàn)，既降低了成本，又提高了可靠性。10BASE-T雙絞線以太網(wǎng)的出現(xiàn)，是局域網(wǎng)發(fā)展史上的一個(gè)非常重要的里程碑，它為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了牢固的基礎(chǔ)。課件制作人：謝鈞謝希仁THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》以太網(wǎng)的幀格式人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩以太網(wǎng)V2的MAC幀格式課件制作人：謝鈞謝希仁物理層MAC層IP層目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)MAC幀常用的以太網(wǎng)MAC幀格式有兩種標(biāo)準(zhǔn)：DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)最常用的MAC幀是以太網(wǎng)V2的格式。以太網(wǎng)V2的MAC幀格式課件制作人：謝鈞謝希仁物理層MAC層IP層目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)MAC幀類型字段用來(lái)標(biāo)志上一層使用的是什么協(xié)議，以便把收到的MAC幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個(gè)協(xié)議。例如，當(dāng)類型字段的值是0x0800時(shí)，就表示上層使用的是IPv4數(shù)據(jù)報(bào)。若類型字段的值為0x0806，則表示上層是ARP協(xié)議（將在第4章討論）。以太網(wǎng)V2的MAC幀格式課件制作人：謝鈞謝希仁物理層MAC層IP層目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)MAC幀第四個(gè)字段是數(shù)據(jù)字段，其長(zhǎng)度在46～1500字節(jié)（46字節(jié)是這樣得出的：最小長(zhǎng)度64字節(jié)減去18字節(jié)的首部和尾部就得出數(shù)據(jù)字段的最小長(zhǎng)度）。當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度小于46字節(jié)時(shí)，MAC子層就會(huì)在數(shù)據(jù)字段的后面加入一個(gè)整數(shù)字節(jié)的填充字段，以保證以太網(wǎng)的MAC幀長(zhǎng)不小于64字節(jié)。上層協(xié)議必須具有識(shí)別有效的數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度的功能以太網(wǎng)V2的MAC幀格式課件制作人：謝鈞謝希仁物理層MAC層IP層目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)MAC幀最后一個(gè)字段是4字節(jié)的幀校驗(yàn)序列FCS（使用CRC校驗(yàn)）。當(dāng)傳輸媒體的誤碼率為1

10

8時(shí)，MAC子層可使未檢測(cè)到的差錯(cuò)小于1

10

14。以太網(wǎng)V2的MAC幀格式課件制作人：謝鈞謝希仁物理層MAC層IP層目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)MAC幀最后一個(gè)字段是4字節(jié)的幀校驗(yàn)序列FCS（使用CRC校驗(yàn)）。當(dāng)傳輸媒體的誤碼率為1

10

8時(shí)，MAC子層可使未檢測(cè)到的差錯(cuò)小于1

10

14。為了接收端迅速實(shí)現(xiàn)位同步，向下傳到物理層時(shí)還要在前面插入8字節(jié)（由硬件生成：7字節(jié)前同步碼（1和0交替碼）和1字節(jié)幀開始定界符。10101010101010101010101010101010117字節(jié)1字節(jié)…8字節(jié)以太網(wǎng)MAC幀前同步碼幀開始定界符幀間最小間隔幀間最小間隔為9.6

s，相當(dāng)于96bit的發(fā)送時(shí)間。一個(gè)站在檢測(cè)到總線開始空閑后，還要等待9.6

s才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)不需要使用幀結(jié)束定界符，也不需要使用字節(jié)填充或比特填充技術(shù)來(lái)保證透明傳輸。幀間間隔用于接收方檢測(cè)一個(gè)幀的結(jié)束，同時(shí)也使得所有其它站點(diǎn)都能有機(jī)會(huì)平等競(jìng)爭(zhēng)信道并發(fā)送數(shù)據(jù)。課件制作人：謝鈞謝希仁IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的MAC幀格式IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的MAC幀格式與上面所講的以太網(wǎng)V2MAC幀格式的區(qū)別主要有兩點(diǎn)：第一，IEEE802.3規(guī)定的MAC幀的第三個(gè)字段是“長(zhǎng)度/類型”。當(dāng)這個(gè)字段值大于0x0600時(shí)，就表示“類型”。這樣的幀和以太網(wǎng)V2MAC幀完全一樣。只有當(dāng)這個(gè)字段值小于0x0600時(shí)才表示“長(zhǎng)度”，即MAC幀的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度。第二，當(dāng)“長(zhǎng)度/類型”字段值小于0x0600時(shí)，數(shù)據(jù)字段必須裝入上面的LLC子層的LLC幀。課件制作人：謝鈞謝希仁THANKS海量圖書方便查詢免費(fèi)申請(qǐng)樣書下載配套資源優(yōu)惠購(gòu)書成為作者更多樣書申請(qǐng)和資源下載需求，請(qǐng)登錄人郵教育社區(qū)（)囊括各大品類，您想要的應(yīng)有盡有教師免費(fèi)申請(qǐng)樣書，我們將安排快遞迅速送達(dá)教學(xué)視頻、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題答案、模擬試卷等豐富資源免費(fèi)下載教師可以申請(qǐng)最低折扣學(xué)生直接優(yōu)惠購(gòu)買圖書歡迎寫文章／投稿，我們強(qiáng)大的編輯團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)和高效的編輯出版服務(wù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》網(wǎng)橋人民郵電出版社ATextbookonComputerNetworks陸軍工程大學(xué)謝鈞謝希仁袁恩在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng)一系集線器三系集線器二系集線器用集線器擴(kuò)展局域網(wǎng)主干集線器在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng)在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng)三個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)，最多可有3個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送幀三個(gè)獨(dú)立的碰撞域一系集線器二系