计算机网络(十三)-数据链路层-动态分配信道

一.动态分配信道
也称动态媒体接入控制/多点接入，特点是信道并在用户通信时固定分配给用户。

轮询访问介质访问控制:
-令牌传递协议
随机访问介质访问控制:所用用户可随机发送信息，发送信息时占全部宽带。
-ALOHA协议
-CSMA协议
-CSMA/CD协议
-CSMA/CA协议

1.1 ALOHA协议

纯ALOHA协议：不监听信道，不按时间间槽发送，随机发送。
冲突检测:接收方检测出差错，然后不予确认，发送方在一定时间内收不到确认，就判断发生冲突。
冲突解决:超时后等一随机时间再重传。
时隙ALOHA协议：把时间分成若干个相同的时间片，所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道，若发生冲突，则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。

1.2 总结

纯ALOHA协议比时隙ALOHA吞吐量更低，效率低。
纯ALOHA 协议随机发送，时隙ALOHA只有在时间片段开始时才能发送。

2.1 CSMA协议：载波监听多路访问协议CSMA。

CS：载波侦听/监听，每个站在发送数据之前要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据。
当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大(互相叠加)，当一个站检测到信号电压摆动值超过一定门限值时，就认为总线上至少有俩个站同时在发送数据，表明长生了碰撞，即发生了冲突。
MA：多点接入，表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
协议思想：发送帧之前，监听信道。
监听结果
-信道空闲：发送完整帧。
-信道忙：推迟发送。

2.2 1-坚持CSMA：
坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。

思想：如果一个主机发送消息，那么它先监听信道。
空闲则直接传输，不必等待。
忙则一直监听，直到空闲马上传输。
如果有冲突(一段时间内未收到肯定回复)，则等待一个随机长的时间再监听，重复上述过程。
优点：只要媒体空闲，站点就马上发送，避免了媒体利用率的损失。
缺点：假如有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免。

2.3 非坚持CSMA：
非坚持指的是对于监听信道忙之后就不继续监听。

思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。
空闲则直接发送消息，不必等待。
忙则等待一个随机的时间之后再进行监听。
优点：采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。
缺点：可能存在大家都在延迟等待过程中，使得媒体仍可能处于空闲状态，媒体使用率降低。

2.4 P-坚持CSMA：
指的是对于监听信道空闲的处理。

p-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。
空闲则以p概率直接传输，不必等待；概率1-p等待到下一个时间槽再传输。
忙则等待一个随机的时间之后再进行监听。
优点：既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的这种方案。
缺点：发送冲突后还是要坚持把数据帧发送完，造成了浪费。

2.5 三种CSMA对比总结

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