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  第64题      
  知识点:   CSMA/CD协议   介质访问技术
  章/节:   局域网       

 
CSMA/CD采用的介质访问技术属于资源的( )。
 
 
  A.  轮流使用
 
  B.  固定分配
 
  C.  竞争使用
 
  D.  按需分配
 
 
 

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查看VLAN 配置信息的命令是( )。
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在千兆以太网标准中,采用屏蔽双绞线作为传输介质的是(43),使用长波1330nm光纤的是(44)。
   知识点讲解    
   · CSMA/CD协议    · 介质访问技术
 
       CSMA/CD协议
        CSMA/CD是一种适用于总线结构的分布式介质访问控制方法,是IEEE 802.3的核心协议。CSMA的基本原理是,当一个站在发送数据之前,先监听信道上是否有其他站发送的载波信号,若有,则说明信道正忙;否则信道是空闲的。然后根据预定的策略决定:
        .若信道空闲,是否立即发送。
        .若信道忙,是否继续监听。
               监听算法
               监听算法并不能完全避免发送冲突,但若对以上两种控制策略进行精心设计,则可以把冲突概率减到最小。据此,有以下3种监听算法。
               1)非坚持型监听算法
               当一个站准备好帧,发送之前先监听信道:
               ①若信道空闲,立即发送;否则转②。
               ②若信道忙,等待一个由概率分布决定的随机重发延迟后,重复①。
               由于等待了一个由概率分布决定的随机重发延迟,从而减少了冲突的概率;然而,可能出现的问题是因为延迟而使信道闲置一段时间,这使信道的利用率降低,而且增加了发送时延。
               2)1-坚持型监听算法
               当一个站准备好帧,发送之前先监听信道:
               ①若信道空闲,立即发送;否则转②。
               ②若信道忙,继续监听,直到信道空闲后立即发送。
               这种算法的优缺点与前一种正好相反:有利于抢占信道,减少信道空闲时间;但是多个站同时都在监听信道时必然发生冲突。
               3)P-坚持型监听算法
               P-坚持型监听算法吸取了以上两种算法的优点,但较为复杂。
               ①若信道空闲,以概率P发送,以概率(1-P)延迟一个时间单位。一个时间单位等于网络传输时延期τ。
               ②若信道忙,继续监听,直到信道空闲,转①。
               ③若发送延迟一个时间单位τ,则重复①。
               冲突检测(CD)原理
               载波监听只能减小冲突的概率,而不能完全避免冲突。当两个帧发生冲突后,若继续发送,将会浪费网络带宽。如果帧比较长,对带宽的浪费就很可观。为了进一步改进带宽的利用率,发送站应采取边发边听的冲突检测方法。具体如下。
               ①发送期间同时接收,并把接收的数据与站中存储的数据进行比较。
               ②若比较结果一致,说明没有冲突,重复①。
               ③若比较结果不一致,说明发生冲突,立即停止发送,并发送一个简短的干扰信号(Jamming),使所有站都停止发送。
               ④发送Jamming信号后,等待一段随机长的时间,重新监听,再试着发送。
               二进制指数后退算法
               按照二进制指数后退算法,后退时延的取值范围与重发次数n形成二进制指数关系。随着重发次数n的增加,后退时延tζ的取值范围按2的指数增大。即第一次试发时n的值 为0,每冲突一次,n的值加1,并按式(4-5)计算后退时延,即
               
               为了避免无限制的重发,要对重发次数n进行限制。通常当n增加到某一个最大值时停止发送,并向上层协议报告发送错误,等待处理。
               CSMA/CD的实现
               对于基带总线和宽带总线,CSMA/CD的实现基本上是相同的,但也有一些差别。
               差别一是载波监听的实现。对于基带系统,是检测电压脉冲序列。对于宽带系统,监听站接收RF载波以判断信道是否空闲。
               差别二是冲突检测的实现。对于基带系统,是把直流电压加到信号上来检测冲突。对于宽带系统,有几种检测冲突的方法。方法之一是把接收的数据与发送的数据逐位比较;另一种方法用于分裂配置,由端头检查是否有破坏了的数据,这种数据的频率与正常数据的频率不同。
 
       介质访问技术
        IEEE 802.3所使用的介质访问协议CSMA/CD是让整个网络上的主机都以竞争的方式来抢夺传送数据的权力。工作过程为:首先侦听信道,如果信道空闲,则发送;如果信道忙,则继续侦听,直到信道空闲时立即发送。开始发送后再进行一段时间的检测,方法是边发送边接收,并将收、发信息相比较,若结果不同,表明发送的信息遇到碰撞,于是立即停止发送,并向总线上发出一串阻塞信号,通知信道上各站冲突已发生。已发出信息的各站收到阻塞信号后,等待一段随机时间,等待时间最短的站将重新获得信道,可重新发送。
        在CSMA/CD中,当检测到冲突并发出阻塞信号后,为了降低再次冲突概率,需要等待一个退避时间。退避算法有许多种,常用的一种通用退避算法称为二进制指数退避算法。
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