介质访问控制方法(精)课件.ppt

1、介质访问控制介质访问控制：l了解介质访问控制技术的分类l掌握CSMA/CD介质访问控制方法 l掌握令牌环介质访问控制方法 l掌握令牌总线介质访问控制方法 介质访问控制方法介质访问控制方法：学习本讲后，应该能够了解介质访问控制技术的分类掌握CSMA/CD介质访问控制方法 掌握令牌环介质访问控制方法 掌握令牌总线介质访问控制方法步骤一1步骤二2步骤三3步骤四4阅读文字材料文字材料，了解介质访问控制方法。学习主要内容主要内容，掌握CSMA/CD、令牌环、令牌总线控制方法等。来做习题习题，进一步考察是否掌握知识点内容。浏览学习案例学习案例，拓展自己的知识结构。p介质访问控制技术的分类pCSMA/CD介

2、质访问控制方法 p令牌环介质访问控制方法 p令牌总线介质访问控制方法pCSMA/CD介质访问控制方法 p令牌环介质访问控制方法 p令牌总线介质访问控制方法r在局域网中，多个用户共用一路传输介质时，难免会发生冲突。为了避免冲突，必须采用相应的技术对用户访问介质情况进行控制，这就是介质访问控制。r按照用户访问公共信道（介质）的方式的不同，介质访问控制技术可分为随机访问技术和受控访问技术两类。r随机访问技术是各用户发送数据不受任何限制，可随机发送，多用户争用公共信道的一种访问控制技术(也叫争用方式、竞争方式)。争用成功的用户可获得发送信息的权利，占用整个信道；其他用户就不可再发送信息。r由于可能同时

3、有多个用户要发送数据，在公共信道上出现数据冲突，使所有的发送均不能完成，所以这种访问方式要解决这个冲突问题。r典型的随机访问技术是带有冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)技术。r不允许各用户随机访问信道，而是在一定控制下有序地访问公共信道，以避免出现数据冲突的现象。按照控制方式不同，受控访问技术又分为集中受控访问技术和分散受控访问技术。r访问控制是由作为控制中心的主机实现的。典型的集中控制方式是轮询方式，即主机按顺序查询各个站点有无数据要发送，被查询到的站点才能发送数据。该技术不设控制中心，信道上各站点的地位相等，进行分散控制。典型的分散控制技术是令牌访问控制技术。r当两个以上站点同时

4、发送信息时，信息在总线上就会发生冲突(重叠)，发生冲突的数据都出错，要重发。r发现总线上有信息冲突时，各发送站要停止发送，各自延迟一个随机时间后再重发。如再发生冲突，则延迟一个随机时间后再重发，直至发送成功为止。rCSMA即载波监听多点访问技术。它增加一个监听过程，即要发送信息的各站点在发送前都要监听总线，检测总线上是否有其他站点发送的信息。r如果总线空闲，则说明此时总线上没有信息在传输，则本站点可启动发送；如果监听到总线忙，则说明此时总线上正有信息在传输，则该站点不可再发送信息，以免破坏正在传输的数据，待总线空闲时再启动发送。这个过程就是载波监听。rCSMA/CD即带有冲突检测的载波监听多点

5、访问。它是在CSMA基础上又增加了冲突检测(CD)过程而成。r所以，CSMA/CD技术发送过程可概括为两个步骤：载波监听和冲突检测。r冲突检测：当站点启动发送后，还要继续监听总线(边发送边监听)，以检测本站点是否与其他站点发生冲突。如果检测表明总线信息与本站发送的信息一致，则说明未发生冲突，就继续发送信息直至发送完毕。若总线信息与本站所发信息不一致，则说明发生了冲突，此次抢占总线失败，要中断发送。r CSMA/CD的接收过程：网上每个站点平时都在监听总线，如果有信息到来，则接收信息；然后再分析和判断信息帧中的接收端地址，如果该地址为本站地址，则复制接收该帧；否则，简单丢弃该帧。r CSMA/C

6、D最先用于总线型LAN(IEEE 802.3标准)，后来，该标准扩展到星型网和树型网等结构(IEEE 802.3 扩充标准)。先听后说，边听边说；一旦冲突，立即停说；等待时机，然后再说；r听，即监听、检测之意；说，即发送数据之意(1)令牌访问控制原理r在网上设置一个特殊的控制帧-令牌，该帧可在由各站点构成的逻辑环路上逐站进行传递，只有获得令牌的站点才有权发送数据。得到令牌的站点有数据要发送，就占住令牌，发送数据，发送完毕再将令牌传递给下一站；若无数据发送，则将令牌继续往下传递。r这样，在令牌的控制下，连接在逻辑环上的各站就可以顺序地发送数据，不会出现冲突。即使在网络负载较重的情况下，网络仍然可

7、实现数据的可靠传输。r令牌的传输和访问控制是按逻辑环顺序进行的，而实际使用该控制技术的网络有环型网和总线型网。r在物理环型网，令牌巡行的逻辑环与物理环一致。r在物理总线型网，环初始化时将总线上各节点构成一个逻辑环，每个站在环中有逻辑位置，最后一个站点与第一个站点逻辑上相连。r令牌环访问技术即IEEE 802.5 标准，用于环型网络。在网上令牌帧沿着物理环路单向循环，依次通过各个节点。发送数据站在捕获到空令牌后将其置为“忙”，然后开始发送数据帧；r当数据帧经过目的站时，目的站一方面复制该帧，另一方面将数据帧继续转发，数据帧循环一周后再回到发送站，由发送站将数据帧舍弃，释放令牌(置为“闲”)，将其

8、传送给下一站点。BATDDCCABBCADDCBA 令牌环的传输过程令牌环的传输过程T（1）获取令牌并发送数据帧；（2）接收和转发数据帧；（3）撤消数据帧并释放令牌。r无论网络负载如何，令牌帧总是沿着环网依次通过各个节点来实现介质访问控制。网络负载较少时传输效率比较低；负载较重时，由于各节点访问介质的机会均等，并不会出现冲突，因此传输效率比较高。r令牌环访问方法采用由发送节点从环上收回数据帧的策略，有利于广播式传输，可使多个节点接收同一个数据帧，同时还具有目的节点对源节点的捎带应答功能。r令牌环访问方法的优点是它能保证要发送数据的节点在一个确定性的时间间隔内访问介质，并可以用多种方法建立访问的

9、优先级。但它的主要缺点是令牌维护比较复杂，令牌的丢失将会降低环网的利用率，而令牌重复也会破坏环网的正常运行。rIEEE 802.4是令牌总线网标准，用于总线型拓扑结构。其访问控制原理与令牌环原理相同，只是网络物理结构为总线型，令牌是在由总线网各站点构成的逻辑环路上逐站进行传递，获得令牌的站点有权发送数据。r该逻辑环是将总线网上各站点按事先安排好的令牌环行顺序排列构成的。每个站在环上都有一个逻辑位置，它由本站地址、前站地址和后站地址确定。令牌传递是按站点的逻辑顺序进行的，与节点在总线中的物理位置无关，逻辑环上的相邻点不一定是总线上的相邻站。26841753令牌总线局域网络r各站点平等，实现算法简

10、单；网络维护方便，增删节点容易；负载较少(节点少)时，传输效率较高。但它不具有某些场合要求的优先权；负载重时，容易出现冲突，导致传输效率降低。节点访问介质的时间间隔确定；可用多种方法建立访问优先级。但令牌维护过程复杂；令牌的丢失将会降低网络效率；令牌重复也会破坏环网的正常运行。网络负载增加时，后者的冲突增加，效率下降。后者在访问竞争中各站平等，具有随机性，不能满足实时性要求；而前者可引入优先机制，且响应时间和访问时间都具有确定性，因而实时性好，但控制较复杂。由于后者传输数据必须按环路进行，而前者传输数据有直接通路，所以令牌总线网延迟时间短。小结小结p介质访问控制技术的分类pCSMA/CD介质访问控制方法 p令牌环介质访问控制方法 p令牌总线介质访问控制方法