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比照csma cd与csma ca的作业原理差异

2017-04-14 14:16分类:电子技术 阅读:

 

比照csma cd与csma ca的作业原理差异
 一、根底篇:
  是一种争用型的介质拜访操控协议。它来历于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所选用的争用型协议,并进行了改善,使之具有比ALOHA协议更高的介质运用率。
  CSMA/CD操控办法的利益是:
  原理比照简略,技能上易完毕,网络中各作业站处于对等方位,不需会集操控,不供给优先级操控。但在网络负载增大时,发送时刻添加,发送功率急剧降低。
  CSMA/CD运用在 ISO7层里的数据链路层
  它的作业原理是: 发送数据前 先监信赖道是不是闲暇 ,若闲暇则当即发送数据.在发送数据时,边发送边持续监听.若监听到抵触,则当即接连发送数据.等候一段随即时刻,再从头查验.
  二、进阶篇:
  CSMA/CD操控规程:
  操控规程的基地疑问:处理在公共通道上以播送办法传送数据中或许呈现的疑问(首要是数据磕碰疑问)
  操控进程包含四个处理内容:侦听、发送、查看、抵触处理
  (1) 侦听:
  通过专门的查看安排,在站点预备发送前先侦听一下总线上是不是稀有据正在传送(线路是不是忙)?
  若“忙”则进入后述的“退避”处理程序,进而进一步重复进行侦听作业。
  若“闲”,则必定算法准则(“X坚持”算法)挑选怎样发送。
  (2) 发送:
  当断定要发送后,通过发送安排,向总线发送数据。
  (3) 查看:
  数据发送后,也或许发作数据磕碰。因此,要对数据边发送,边接纳,以差异是不是抵触了。(参5P127图)
  (4)抵触处理:
  当供认发作抵触后,进入抵触处理程序。有两种抵触状况:
  ① 侦听中发现线路忙
  ② 发送进程中发现数据磕碰
  ① 若在侦听中发现线路忙,则等候一个延时后再次侦听,若依然忙,则持续推延等候,一向到能够发送接连。每次延时的时刻纷歧同,由退避算法断定延时值。
  ② 若发送进程中发现数据磕碰,先发送堵塞信息,强化抵触,再进行侦听作业,以待下次从头发送(办法同①)
  几个概念:
  上述两种抵触状况都会触及一个一同算法——退避算法。
  ① 退避算法:当呈现线路抵触时,假定抵触的各站点都选用一样的退避间隔时刻,则很简略发作二次、三次的磕碰。因此,央求各个站点的退避间隔时刻具有差异性。这央求通过退避算法来完毕。
  堵截的二进制指数退避算法(退避算法之一):
  当一个站点发现线路忙时,要等候一个延不时刻M,然后再进行侦听作业。延不时刻M以以下算法挑选:
  M = 2 min{n,16} ms
  其间,n标明接连侦听的次数(记数值)。该表达式的意义是:初度推延2ms,再抵触则推延22ms,往后每次接连的抵触次数记数都比前一次添加一倍的推延时刻,但最长的推延时刻不跨过216ms。(即:跨过16次做分外处理)
  ② 分外堵塞信息:是一组分外数据信息。在发送数据后发现抵触时,当即发送分外堵塞信息(接连几个字节的全1),以强化抵触信号,使线路上站点能够尽早勘探得到抵触的信号,然后削减构成新抵触的或许性。
  ③ 抵触查看时刻>=2α: α标明网络中最远两个站点的传输线路推延时刻。该式标明查看时刻有必要确保最远站点宣告数据发作抵触后被对方感知的最短时刻。在2α时刻里没有感知抵触,则确保宣告的数据没有发作抵触。(只需确保查看2α时刻,没有必要悉数发送进程都进行查看)
  ④ X-坚持的CSMA算法:当在侦听中发现线路闲暇时,不用定立刻发送数据,而选用X-坚持的CSMA算法挑选怎样进行数据发送:
  三种算法及特征:
  - 非坚持的CSMA:线路忙,等候一段时刻,再侦听;不忙时,当即发送;削减抵触,信道运用率降低:
  - 1坚持的CSMA:线路忙,持续侦听;不忙时,当即发送;跋涉信道运用率,增大略触:
  - p坚持的CSMA:线路忙,持续侦听;不忙时,依据p概率进行发送,别的的1-p概率为持续侦听(p是一个指定概率值);有用平衡,但杂乱:
  (5)操控流程图(右上角图):
  (6)CSMA操控规程的特征
  ① 简略
  ② 具有播送功用
  ③ 均匀带宽: f = F / n
  ④ 必定对等,无优先级
  ⑤ 低负荷高效,高负荷低效
  ⑥ 延不时刻不行猜想
  ⑦ 传输速率与传输间隔为必定值
CSMA/CA
(2)CSMA/CA技能
这种协议实习上即是在发送数据帧之前先对信道进行预订。下面为了便利阐明这种技能的首要原理请咱们先看图5-36。

图5-35 CSMA/CA协议中的RTS和CTS帧
① 在图5-35中,
● 站B、站C、站E在站A 的无线信号掩盖的方案内。而站D不在其内。
● 站A、站E、站D在站B 的无线信号掩盖的方案内,但站C不在其内。
② 假定站A要向站B发送数据,那么,站A在发送数据帧之前,要先向站B发送一个央求发送帧RTS(Request To Send)。在RTS帧中已阐明行将发送的数据帧的长度。站B收到RTS帧后就向站A答复一个容许发送帧CTS(Clear To Send)。在CTS帧中也附上A欲发送的数据帧的长度(从RTS帧中将此数据仿制到CTS帧中)。站A收到CTS帧后就可发送其数据帧了。如今谈论在A和B两个站邻近的一些站将做出啥反响。
● 关于站C,站C处于站A的无线传输方案内,但不在站B的无线传输方案内。因此站C能够收听到站A发送的RTS帧,但通过一小段时刻后,站C收听不到站B发送的CTS帧。这么,在站A向站B发送数据的一同,站C也能够发送自个的数据而不会烦扰站B接纳数据(留神:站C收听不到站B的信号标明,站B也收不听到站C的信号)。
● 关于站D,站D收听不到站A发送的RTS帧,但能收听到站B发送的CTS帧。因此,站D在收到站B发送的CTS帧后,应在站B随后接纳数据帧的时刻内封闭数据发送操作,以防止烦扰站B接纳自A站发来的数据。
● 关于站E,它能收到RTS帧和CTS帧,因此,站E在站A发送数据帧的悉数进程中不能发送数据。
③ 虽然运用RTS和CTS帧会使悉数网络的功率有所降低。但这两种操控帧都很短,它们的长度别离为20和14字节。而数据帧则最长可达2346字节,比照之下的开支并不算大。相反,若不运用这种操控帧,则一旦发作抵触而致使数据帧重发,则糟蹋的时刻就更大。虽然如此,但协议仍是设有三种状况供用户挑选:
● 运用RTS和CTS帧;
● 当数据帧的长度跨过某一数值时才运用RTS和CTS帧;
● 不运用RTS和CTS帧。
④ 虽然协议通过了精心方案,但抵触依然会发作。
例如:站B和站C一同向站A发送BTS帧。这两个RTS帧发作抵触后,使得站A收不到准确的RTS帧因此站A就不会发送后续的CTS帧。这时,站B和站C像以太网发作抵触那样,各自随机地推延一段时刻后从头发送其RTS帧。推延时刻的算法也是运用二进制指数退避。
⑤ 为了尽量削减抵触,802.11规范方案了一同的MAC子层,这儿不详细阐明。

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