介质访问控制(多路访问协议)
传输数据使用的两种链路:点对点链路,广播链路
介质访问控制概念:
静态划分信道
信道划分介质访问控制
概念:
多路复用技术:把多个信号组合在一条物理信道上进行传输,使得多个计算机或终端设备共享信道资源,提高信道利用率。
下图的信道是一条广播信道。逻辑上分为互不干扰的子信道
频分多路复用FDM
时分多路复用TDM
TDM帧固定125us
统计时分多路复用STDM
TDM是固定分配的,信道利用率比较低,因为根据上图,A B C D平均分配。BCD如果此时没有数据发送,那么就是空占着信道。而A发送数据只能等BCD时间过了才能再次占用信道。因此引入STDM
波分多路复用WDM
码分多路复用CDM
码分多址CDMA是码分复用的一种方式
一般是计算题。
例题:
动态划分信道
轮询访问介质访问控制
令牌传递协议
令牌:一个特殊格式的MAC控制帧,不含任何信息。托福考试费用控制信道的使用,确保同一时刻只有一个结点独占信道。
适用场合:常用于负载较重,通信量较大的网络中
轮询协议
轮询,顾明思义轮流(多次)询问,主结点轮流“邀请”从属结点发送数据
随机访问介质访问控制
ALOHA协议
CSMA协议
CSMA/CA协议
CSMA/CD协议
停止等待协议
为什么要有
为什么要有停止等待协议
一:解决可靠传输问题
二:解决流量控制问题
含义:
应用情况(2两种):
无差错情况
有差错情况
数据帧丢失或检测到帧出错
有了超时计数器,数据帧传输中如果丢失或帧出错,接收方不做任何处理,出错帧丢弃即可,然后超时计数器到点后没有收到ACK(肯定确认)自然会重传丢失或出错的帧
ACK丢失
ACK迟到
停止等待协议性能分析
简单但是信道利用率太低!(为了提高信道利用率于是有了下面的GBN协议)
信道利用率和信道吞吐率
信道利用率:发送方在一个发送周期内,有效地发送数据所需要的时间占整个发送周期的比率
总结
后退N帧协议(GBN)
我们已经知道停止等待协议的信道利用率很低,根据信道利用率公式,为了提高信道利用率,我们就要尽量发送较大的数据。
这里就要采用流水线技术。因为发送的帧多了,就要涉及两个问题。
一是必须增加序号范围(在停止等待协议中有第0和第1序号)
二是发送方需要缓存多个帧(在停止等待协议中发送方只需要缓存一个)
GBN中的滑动窗口
发送窗口(多个): 接收窗口(一个):
GBN发送方必须响应的三件事
GBN接收方要做的事
注:GBN出现超时,发送方重传所有已发送但是未被确认的帧
滑动窗口长度:不能无限长
比如采用两个比特对帧编号,那么窗口长度应该在1和3之间,包含1和3
GBN重点总结:
捎带确认:
接收方和发送方偶尔会互换角色,也就是说接收方有时也会发点数据给发送方。那么根据上面的,当接收方收到帧后会发送一个确认帧,有时这个确认帧会跟随接收方要发送的数据一起就发送给发送方了。相当于这个确认帧坐了一趟“顺风车”.这就是捎带确认。
如何理解第3点:比如发送方发送了第0和第1帧。接收方收到后会发送ACK0和ACK1确认已经收到。但是如果发送方发送第2帧丢失或者出错了,那么这时接收方就会一直发送ACK1,而不会理睬发送方接下来发送的第3 第4帧(丢弃)。这时ACK1其实有一个催促的效果,希望发送方赶紧把第2帧发给它。
GBN性能分析:
提高了信道利用率,弥补了上面的停止等待协议。但是传送效率降低了,因为在重传时必须把原来已经正确传送的数据帧重传。(为了提高传送效率于是有了下面的选择重传协议)
选择重传协议(SR)
上面学的GBN后退N帧协议解决了信道利用率低的的问题,但是传输效率又降低了。为什么GBN有一个累积确认的特点,导致了重传是批量重传,所以传输效率降低了。那可不可以只重传出错的帧呢。当然可以,办法就是:
SR发送方必须响应的三件事
SR接收方要做的事
运行中的SR:
滑动窗口长度
比如,0 1 2 3需要2个比特编序号,那么发送窗口最好等于接收窗口等于2
接收方有缓存。收到一个确认一个,放在缓存中