实用指南：考研408--计算机网络--day5--介质访问控制&令牌传递协议

（以下内容全部出自上述课程）

目录

• 信道划分-介质访问控制
• • 1. 时分复用
  • 2. 统计时分复用
  • 3. 频分复用
  • 4. 波分复用
  • 5. 码分复用⭐
  • 6. 小结
• 随机访问-介质访问控制
• • 1. ALOHA协议
  • • 1.1 纯ALOHA
    • 1.2 时隙ALOHA
  • 2. CSMA协议
  • • 2.1 1-坚持CSMA协议
    • 2.2 （1-）非坚持CSMA协议
    • 2.3 p-坚持CSMA协议
  • 3. 小结
  • 4. CSMA/CD协议⭐
  • • 4.1 协议要点
    • 4.2 争用期
    • 4.3 最短帧长
  • 5. CSMA/CA协议
  • • AP？就是5.1 什么
    • 5.2 不考虑隐藏站
    • 5.3 考虑隐蔽站
• 令牌传递协议
• • 1. 历史背景
  • 2. 工作原理
  • 3. 令牌帧、数据帧
  • 4. MAU
  • 5. 小结

信道划分-介质访问控制

前言：
就好比舍友A、B、C分别要和D、E、F讲话，如果同时说的话，可能大家就都听不清对方在说什么，这个干扰的声音就是介质。
为了保证对应的舍友能够听清自己说清，就是为了避免冲突想出来的办法–>介质访问控制。

1. 时分复用

就好比舍友A、B、C分别要和D、E、F讲话，如果同时说的话，可能大家就都听不清对方在说什么，这个干扰的声音就是介质。
寝室长就说：A、B、C轮流发言一分钟，把可以说话的时长–>时间片，平均分配（轮流）给每个人，这就是时分复用。

一碗水端平嘛，肯定每个人说话的时长都一样，这就是等长。
然而不一定每次说话这三个人都会说，然后空气就突然沉默，也就是信道此时没有被用上–>信道利用率低。

2. 统计时分复用

为了让想说的人及时说，不想说的人就直接跳过，所以寝室长决定动态分配每个人说话的时长，谁需要就给谁说话的时间，这就是统计时分复用。
优化普通版的时分复用，变得更人性化了，谁用给谁√就是简单记：就

3. 频分复用

时间久了，大家都很熟悉对方的声音，就比如一个声音细一点儿的和一个低音炮一起说话，你一下子就能分清谁说的话，所以寝室长就决定了，按照说话的频率谁，这就是就是分，谁经常用什么声音说话，就能直接认出来是谁，所以就算一起说话，也能听出来谁频分复用。


复用器&分用器分散声音。就是：有聚有散，复用是汇聚声音，分用
子频带：可以理解为上面分散频率，这个范围的频率就是一个子频带，专门传送这个频率的声音。
隔离频带：见上一个图给舍友分的频率中间都差500没有分配，就是为了避免中间的边界重叠，导致不好分清。

4. 波分复用

波：指的光的波长。
也算是一个允许用来区分范围的因素，具体原理可以直接带入频分复用。
算是把频分复用的范围扩大了，可以分为更多的子频带。（就是区间变大了）

5. 码分复用⭐

两个信号融合在一起之后，利用码分复用将这两个信号再区分出来。
类似于果农把蛇果和苹果混在一起运到水果店，店主需要分类这是蛇果还是苹果，然后再摆摊卖水果。


如果只有A站发送数据：
什么。就是很轻易地就能计算出A站发的信号量
ps：C站知道他们的规则，就像水果摊主知道蛇果苹果都长什么样子，才能进行分类。

要求：每个站的码片序列必须相互正交。

叠加该数。就是：就是对应位相加，而且相加的结果必须是唯一的，比如a+（-b）=（0，2，0，2），a+c就不可能是这个数，a+（-c）也不能是这个数，a+b也不许可是这个数，b、c之间相加也不可以
三个向量相互正交：利用 “正交向量的内积为 0” 的性质，实现多用户信号的 “过滤式分离”。

例题：

6. 小结

随机访问-介质访问控制

1. ALOHA协议

区别：一个是立刻发送到信道上，一个是再最近一个时隙发送到信道上。
纯：

• 数据帧√–>立马发送–>ACK√–>循环
• 素材帧√–>立马发送–>ACK×–>等了一会儿–>啥都不管，继续发
  

1.1 纯ALOHA

b_1与c_1冲突，因此两个都要求隔一段儿时间重发。

1.2 时隙ALOHA

最近一个时隙这里的刻度点，就算提前准备好了，也需要等到这个点的时候再发送。就是：就

2. CSMA协议

2.1 1-坚持CSMA协议

1：有1的概率（就是百分百），信道空闲立即发送数据帧。

2.2 （1-）非坚持CSMA协议

1：算是统一命名格式，比较好理解，不过实际上不是该名字，有1的概率，信道空闲立即发送数据帧。

2.3 p-坚持CSMA协议

是前两种协议的结合体，融合了前两个协议的优点，更有灵活性了。
p：有p的概率，信道空闲，立即发送数据帧。

3. 小结

4. CSMA/CD协议⭐

之前总线型的比较多，不过发展到现在星型的比较多。
容易冲突，占信道。就是总线的就

• 总线–集线器
• 星型–路由器
  
  

4.1 协议要点

CD：冲突检测

冲突：因为信道是有长度的，可能上图中A刚发，还没有传到B那里，B就以为没有冲突，所以B也可能发送数据，等两个数据帧碰上了，就发生了冲突。
争用期：后面会讲
随机等待的时间：冲突次数越多，证明信道越忙碌，等待时间就需越延长，注意10次以上就是固定时间了。

4.2 争用期

争用期：一个节点最多需要花多长时间可以确信自己占领地盘。
占领地盘整个信道只有这一个节点发送的数据–>类似于水管充满水。就是：就
确信知道自己有没有引起冲突。就是：就
注意：若争用期内未发生冲突，就不可能再冲突。

A发数据–>传输–>至B，在最接近B，但是没到B的时候，B发送数据，产生冲突。（占领地盘）
假设A到B传输需要30s，发生了冲突，传回A就又需要30s，所以一共要求60s，A才能检测到冲突。（极限情况）（确信）

4.3 最短帧长

复习一下：

• 信道：2D水管
• 时延：水管的长
• 带宽：水管的宽

如争用期的例子，最极限的时候是A无限接近于B，但没有到B，所以此时的帧长还不足以在B刚出现就检测出冲突，
若是我们想检测出冲突，最短的帧长应当是刚好从A到B的所有体积（类比），就是争用期–>长*带宽–>宽。
ps：以上纯意识流，类比起来理解比较方便，但是实际想的话逻辑不太严谨。

逻辑：若争用期内未发生冲突，则不可能发生冲突。
争用期的长*带宽得出来的帧长，才可能在争用期内发现冲突。就是所以最最底线必须

例子-见假设：如果A发送一个590bit的数据，到达B得59us，而争用期是60us，恰好不巧在最后1us，B发出数据导致冲突，而A的材料已经传送完了，无法检测出有冲突。

5. CSMA/CA协议

5.1 什么是AP？

简单理解：就是路由器的两个小触角。


离AP越远，手机信号越差。

5.2 不考虑隐藏站

不空闲：忙–>随机退避–>监听–>忙就暂停倒计时–>不忙就继续倒计时

5.3 考虑隐蔽站

例题：

令牌传递协议

1. 历史背景

是的，这是一个已经过时的了的手艺，但了解还是要了解的。

2. 工作原理

谁，令牌号对上了就变成数据帧落地成盒，然后该令牌帧继续来回转圈儿。就是别看我放了那么多张图，简便概括就是，传给谁令牌号就

3. 令牌帧、数据帧

简单了解，加深理解。

4. MAU

简单了解，加深理解。

5. 小结