第12章_多路訪問(wèn)

1、幾個(gè)要點(diǎn)幾個(gè)要點(diǎn)隨機(jī)訪問(wèn)隨機(jī)訪問(wèn)(Random Access)/競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)(Contention): 各站點(diǎn)平等各站點(diǎn)平等,沒(méi)有任何站點(diǎn)能控制其他站點(diǎn)沒(méi)有任何站點(diǎn)能控制其他站點(diǎn);只要遵循預(yù)只要遵循預(yù)定義的程序定義的程序,包括介質(zhì)狀態(tài)的檢測(cè)包括介質(zhì)狀態(tài)的檢測(cè),滿足條件的每一個(gè)站點(diǎn)都滿足條件的每一個(gè)站點(diǎn)都能傳輸數(shù)據(jù)。能傳輸數(shù)據(jù)。兩個(gè)特點(diǎn)：兩個(gè)特點(diǎn)：1.每一個(gè)站點(diǎn)的傳輸每一個(gè)站點(diǎn)的傳輸隨機(jī)性隨機(jī)性2.為了訪問(wèn)介質(zhì)，各站點(diǎn)采用為了訪問(wèn)介質(zhì)，各站點(diǎn)采用“競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)”機(jī)制機(jī)制 在隨機(jī)訪問(wèn)中，各站點(diǎn)都有權(quán)訪問(wèn)介質(zhì)且不受控于其他在隨機(jī)訪問(wèn)中，各站點(diǎn)都有權(quán)訪問(wèn)介質(zhì)且不受控于其他站點(diǎn)，而如果有超過(guò)一個(gè)站點(diǎn)都在發(fā)送數(shù)據(jù)

2、時(shí)，就產(chǎn)生了站點(diǎn)，而如果有超過(guò)一個(gè)站點(diǎn)都在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就產(chǎn)生了“沖突沖突”（Collision）要解決的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題要解決的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題1.站點(diǎn)何時(shí)能訪問(wèn)介質(zhì)站點(diǎn)何時(shí)能訪問(wèn)介質(zhì)2.如果介質(zhì)忙，站點(diǎn)要怎么做如果介質(zhì)忙，站點(diǎn)要怎么做3.各站點(diǎn)如何確定其數(shù)據(jù)傳輸是否成功各站點(diǎn)如何確定其數(shù)據(jù)傳輸是否成功4.如果發(fā)生沖突，應(yīng)如何解決如果發(fā)生沖突，應(yīng)如何解決lCSMA/CD及其早先的技術(shù)可以叫做“隨機(jī)訪問(wèn)”或“爭(zhēng)用”技術(shù)。l之所以說(shuō)是“隨機(jī)訪問(wèn)”，是指沒(méi)有為每個(gè)站點(diǎn)的發(fā)送規(guī)定某個(gè)可預(yù)計(jì)或有計(jì)劃的時(shí)間，站點(diǎn)發(fā)送的順序是隨機(jī)的。l之所以說(shuō)是“爭(zhēng)用”，是指站點(diǎn)需要爭(zhēng)奪線路的時(shí)間來(lái)獲得發(fā)送權(quán)。l這些技術(shù)中最早的是

3、ALOHA協(xié)議. ALOHA：夏威夷人傳統(tǒng)問(wèn)候語(yǔ)或分別時(shí)用語(yǔ)夏威夷人傳統(tǒng)問(wèn)候語(yǔ)或分別時(shí)用語(yǔ)lAloha協(xié)議或稱Aloha技術(shù)、Aloha網(wǎng)，是世界上最早的無(wú)線電計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。l它是1968年美國(guó)夏威夷大學(xué)的一項(xiàng)研究計(jì)劃的名字，由該大學(xué)的Abramson等人 于70年代初研制成功的一種使用無(wú)線廣播技術(shù)的分組交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也是世界上最早、最基本的無(wú)線數(shù)據(jù)通信協(xié)議。l這項(xiàng)研究計(jì)劃的目的是要解決夏威夷群島之間的通信問(wèn)題。Aloha網(wǎng)絡(luò)可以使分散在各島的多個(gè)用戶通過(guò)無(wú)線電信道來(lái)使用中心計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信。 Aloha協(xié)議或Aloha網(wǎng)，是世界上最早的無(wú)線電計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。它是1968年

4、美國(guó)夏威夷大學(xué)的一項(xiàng)研究計(jì)劃的名字。70年代初研制成功一種使用無(wú)線廣播技術(shù)的分組交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也是最早最基本的無(wú)線數(shù)據(jù)通信協(xié)議。取名Aloha，是夏威夷人表示致意的問(wèn)候語(yǔ)，這項(xiàng)研究計(jì)劃的目的是要解決夏威夷群島之間的通信問(wèn)題。Aloha網(wǎng)絡(luò)可以使分散在各島的多個(gè)用網(wǎng)絡(luò)可以使分散在各島的多個(gè)用戶通過(guò)無(wú)線電信道來(lái)使用中心計(jì)算機(jī)，戶通過(guò)無(wú)線電信道來(lái)使用中心計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信。從而實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信。 發(fā)送l網(wǎng)上各站點(diǎn)在任何時(shí)刻只要需要，就可以自由地發(fā)送信息（以幀的形式）。l信息發(fā)送完畢，發(fā)送站等待一段時(shí)間，等待時(shí)間等于信道上最遠(yuǎn)的兩個(gè)站之間的傳輸時(shí)延的兩倍。l若在等待時(shí)間內(nèi)收

5、到接收站的確認(rèn)信息，則表明發(fā)送成功，否則重發(fā)該數(shù)據(jù)幀。但為了避免繼續(xù)沖突，各站需等待一段隨機(jī)時(shí)間后再重發(fā)；若再產(chǎn)生沖突，則再等待一段隨機(jī)時(shí)間再重發(fā)l若多次重發(fā)都失敗（仍收不到確認(rèn)信息），則停止發(fā)送該幀。ALOHAALOHA協(xié)議的最大特點(diǎn)是協(xié)議的最大特點(diǎn)是“想說(shuō)就說(shuō)想說(shuō)就說(shuō)”。接收l(shuí)接收站根據(jù)“幀校驗(yàn)字段”（同HDLC幀）值對(duì)所接收的幀進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)。l如果檢驗(yàn)無(wú)差錯(cuò)，而且地址相符，接收站就發(fā)送一個(gè)確認(rèn)幀。否則就丟棄所接收的幀。l幀可能因信道噪聲或同一時(shí)間其他站點(diǎn)傳輸發(fā)出的幀而損壞 (發(fā)生沖突了)。任何幀相遇都會(huì)立即產(chǎn)生沖突（collision）l純ALOHA協(xié)議最大的缺點(diǎn)是最大吞吐率不到理想值的

6、18.4% (吞吐率：成功發(fā)送的信息數(shù)與實(shí)際發(fā)送的信息數(shù)之比)。lALOHA的改進(jìn)版，1972年由Robert提出，可將吞吐率提高一倍。l將信道時(shí)間分為等長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)度,每個(gè)長(zhǎng)度正好等于一個(gè)幀的傳輸時(shí)間（又稱“時(shí)隙”或“分槽“ Slot）。l所有站點(diǎn)的時(shí)鐘必須保持同步。l各站只能在時(shí)隙的起始時(shí)間才能開(kāi)始發(fā)送信息。 這樣只有那些都在同一個(gè)時(shí)隙開(kāi)始進(jìn)行傳輸?shù)膸庞锌赡軟_突。l故此可能發(fā)生沖突的危險(xiǎn)區(qū)比ALOHA降低了大約一半，在任一幀傳輸時(shí)無(wú)其他幀發(fā)送的概率約為0.368，即信道的吞吐率最大可達(dá)37%。l純ALOHA和時(shí)隙ALOHA的傳輸效率都不高，主要原因是各站獨(dú)立地決定發(fā)送的時(shí)刻,使得沖突的概率

7、很高,信道利用率下降。lCSMA要求各站在發(fā)送之前先監(jiān)聽(tīng)信道上是否有其他站點(diǎn)正在傳送（載波監(jiān)聽(tīng)）。如果有，就稍候；如果無(wú)，就發(fā)送。l如果多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，就會(huì)產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致信息混淆，傳輸失敗。l站點(diǎn)在傳輸后將等待一定時(shí)間（往返時(shí)間加上確認(rèn)幀爭(zhēng)用時(shí)間）以接收確認(rèn)幀。收不到確認(rèn)(因沖突)就重傳。l最大吞吐率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)純ALOHA和時(shí)隙ALOHA，取決于傳播時(shí)間（媒體長(zhǎng)度）和幀的長(zhǎng)度：幀越長(zhǎng)，傳播時(shí)間越短，吞吐率越高。l使用CSMA，需要某種算法來(lái)規(guī)定發(fā)現(xiàn)信道忙時(shí)各站點(diǎn)應(yīng)該采取的策略。l于是就有了幾種采用不同載波監(jiān)聽(tīng)策略的CSMA技術(shù)：l非堅(jiān)持CSMAl1-堅(jiān)持CSMAlP-堅(jiān)持CSMAl性能: CS

8、MA 時(shí)隙 ALOHA 純 ALOHAl如果信道忙，等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后再次對(duì)信道進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。l如果信道空閑，剛立即發(fā)送。l等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后重新開(kāi)始。l如果信道忙，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)信道，一旦發(fā)現(xiàn)信道空閑，立即發(fā)送。l等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后重新開(kāi)始。l之所以稱為“1-堅(jiān)持”，原因是主機(jī)一發(fā)現(xiàn)信道空閑，百分之百（即概率為1）肯定發(fā)送。l如果信道忙，等待直到信道空閑。l信道空閑，可能發(fā)送(概率為P) ，可能延遲一個(gè)時(shí)間單位再發(fā)送 (概率為1-P)。時(shí)間單位通常等于最大傳播時(shí)延。l等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后重新開(kāi)始。每個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)前，先監(jiān)聽(tīng)信道上有無(wú)其他站正在發(fā)送信息，若無(wú)，則發(fā)送數(shù)據(jù)；則有，則暫不發(fā)送，

9、退避一段時(shí)間后再嘗試。其最大的特點(diǎn)是“先聽(tīng)后說(shuō)先聽(tīng)后說(shuō)”。CSMA的監(jiān)聽(tīng)策略有三種算法： 非堅(jiān)持非堅(jiān)持 一旦監(jiān)聽(tīng)到信道忙就不再堅(jiān)持聽(tīng)下去，延遲一段隨機(jī)時(shí)間后再重新監(jiān)聽(tīng)。（信道利用率不高）1-堅(jiān)持堅(jiān)持 監(jiān)聽(tīng)到信道忙時(shí)仍然堅(jiān)持聽(tīng)下去，直到空閑為止。一旦信道空閑就發(fā)送。如有沖突，等待一隨機(jī)時(shí)間后再監(jiān)聽(tīng)。（沖突較大）P-堅(jiān)持堅(jiān)持 監(jiān)聽(tīng)到信道忙時(shí)仍然堅(jiān)持聽(tīng)下去，直到空閑為止。當(dāng)聽(tīng)到信道空閑時(shí)，以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)。(p=1時(shí)，即為1堅(jiān)持） p-堅(jiān)持的主要問(wèn)題是如何確定一個(gè)合適的p 值。l輕載時(shí)，1堅(jiān)持CSMA吞吐量特性最好；l重載時(shí)，非堅(jiān)持CSMA吞吐量特性最好，但時(shí)間延遲增大。l以太網(wǎng)是典型的采用竟?fàn)幏绞?/p>

10、解決介質(zhì)占用問(wèn)題的局域網(wǎng)技術(shù)，它的介質(zhì)訪問(wèn)規(guī)則有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：1.連接在介質(zhì)上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)介質(zhì)擁有同等的訪問(wèn)權(quán)限。采用競(jìng)爭(zhēng)的方式來(lái)決定某一時(shí)刻由哪個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)占用介質(zhì)，同一時(shí)刻內(nèi)可能有多個(gè)節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，這就是所謂的“多路訪問(wèn)”。2.節(jié)點(diǎn)判斷網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)是否空閑以及發(fā)送是否成功都是通過(guò)載波監(jiān)聽(tīng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3.從1、2兩點(diǎn)來(lái)看，以太網(wǎng)不可能避免兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況出現(xiàn)，這就會(huì)產(chǎn)生沖突，因此必須設(shè)法避免沖突造成的不可恢復(fù)的通信差錯(cuò)，這就要進(jìn)行沖突檢測(cè)。l介質(zhì)訪問(wèn)規(guī)則：l如何控制節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)l由MAC層定義lCSMA/CD：Carrier-Sense Multiple Access with Co

11、llision Detection，帶沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)和多路訪問(wèn)l工作過(guò)程：l先聽(tīng)后發(fā)先聽(tīng)后發(fā)l邊聽(tīng)邊發(fā)邊聽(tīng)邊發(fā)l沖突回退沖突回退l候時(shí)重發(fā)候時(shí)重發(fā)l比喻：一個(gè)文雅的座談會(huì)l l 當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，它檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)查看是否當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，它檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)查看是否有其他站點(diǎn)正在傳輸，即監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑。有其他站點(diǎn)正在傳輸，即監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑。l如果信道忙，則等待，直到信道空閑。如果信道忙，則等待，直到信道空閑。l l 如果信道閑，站點(diǎn)就傳輸數(shù)據(jù)。如果信道閑，站點(diǎn)就傳輸數(shù)據(jù)。l l 在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，站點(diǎn)繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)確信沒(méi)有其他站在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，站點(diǎn)繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)確信沒(méi)有其他站點(diǎn)在

12、同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。因?yàn)橛锌赡軆蓚€(gè)或多個(gè)站點(diǎn)都同時(shí)檢點(diǎn)在同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。因?yàn)橛锌赡軆蓚€(gè)或多個(gè)站點(diǎn)都同時(shí)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑然后幾乎在同一時(shí)刻開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。如果兩測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑然后幾乎在同一時(shí)刻開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。如果兩個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生沖突。個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生沖突。l l 當(dāng)一個(gè)傳輸結(jié)點(diǎn)識(shí)別出一個(gè)沖突，它就發(fā)送一個(gè)擁塞信當(dāng)一個(gè)傳輸結(jié)點(diǎn)識(shí)別出一個(gè)沖突，它就發(fā)送一個(gè)擁塞信號(hào)，這個(gè)信號(hào)使得沖突的時(shí)間足夠長(zhǎng)，讓其他的結(jié)點(diǎn)都有號(hào)，這個(gè)信號(hào)使得沖突的時(shí)間足夠長(zhǎng)，讓其他的結(jié)點(diǎn)都有能發(fā)現(xiàn)。能發(fā)現(xiàn)。l l 其他結(jié)點(diǎn)收到擁塞信號(hào)后，都停止傳輸，等待一個(gè)隨機(jī)其他結(jié)點(diǎn)收到擁塞信號(hào)后，都停止傳輸，等待一個(gè)隨機(jī)

13、產(chǎn)生的時(shí)間間隙（回退時(shí)間，產(chǎn)生的時(shí)間間隙（回退時(shí)間，Backoff Time）后重發(fā)。）后重發(fā)。CSMA/CD的工作原理四句話具體過(guò)程如下：的工作原理四句話具體過(guò)程如下：開(kāi)始檢測(cè)介質(zhì)（監(jiān)聽(tīng)）介質(zhì)忙？發(fā)送幀碰撞？隨機(jī)退避時(shí)間YESNONOYES繼續(xù)發(fā)送直至完成整體效能30%50%安全區(qū)域注意區(qū)域危險(xiǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)間：使用設(shè)備數(shù)量21030PCDesktop publishingwith laser printerDiskless CAD/CAMworkstation整體效能l總線型和星型拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)最常用的媒體訪問(wèn)控制技術(shù)是CSMA/CD(載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn))協(xié)議。l以太網(wǎng)是使用IEEE 802.3

14、標(biāo)準(zhǔn)（即采用CSMA/CD訪問(wèn)控制技術(shù)）的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。l以太網(wǎng)是最流行的局域網(wǎng)系統(tǒng)。由于以太網(wǎng)與其他LAN類型相比，具有易用、易安裝、易維護(hù)、低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前世界上8085%與LAN相連的PC和工作站使用以太網(wǎng)連接。l載波監(jiān)聽(tīng)載波監(jiān)聽(tīng)l目的：降低沖突次數(shù)l如果信道空閑，立即發(fā)送l如果信道忙，等待直到信道空閑l沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)l目的：降低沖突的影響，使信道在沖突發(fā)生可以盡快恢復(fù)使用l一檢測(cè)到?jīng)_突就放棄傳輸，等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后重新監(jiān)聽(tīng)。l每站在發(fā)送數(shù)據(jù)前，先監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑；若是，則發(fā)送數(shù)據(jù)，并繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)下去，一旦監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，立即停止發(fā)送，并在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)向信道發(fā)出一串阻塞信號(hào)（JAM）強(qiáng)化

15、沖突，如果信道忙，則暫不發(fā)送，退避一隨機(jī)時(shí)間后再嘗試。lCSMA/CD協(xié)議在CSMA協(xié)議基礎(chǔ)上增加了發(fā)送期間檢測(cè)沖突的功能。其最大特點(diǎn)是“”。該協(xié)議已被IEEE 802委員會(huì)采納，并以此為依據(jù)制定了IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)。lCSMA/CD協(xié)議同樣可分為“非堅(jiān)持” 、“1-堅(jiān)持” 和“p-堅(jiān)持” 三種。l以太網(wǎng)通常采用非時(shí)隙1-堅(jiān)持CSMA/CD。l一個(gè)站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，要先將其沖突計(jì)數(shù)器清零，然后監(jiān)聽(tīng)電纜，看是否有其他站點(diǎn)的載波(信號(hào))在傳送。l“監(jiān)聽(tīng)”可以通過(guò)監(jiān)測(cè)電纜上是否有電流（每個(gè)比特大致為 1820 毫安）來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)比特是以10 MHz (快速以太網(wǎng)為100 MHz）的時(shí)鐘頻率進(jìn)

16、行曼徹斯特編碼后發(fā)送的。l如果信道沒(méi)有空閑，就等待，直到信道空閑。然后還要再等一個(gè)小的“幀間隔”（IFG）時(shí)間（最小為9.6微秒）以便讓所有接收站點(diǎn)有時(shí)間為下一輪的傳輸作好準(zhǔn)備。 【幀間隔幀間隔】以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間的最小時(shí)間間隔，用于設(shè)備恢復(fù)，以便下一幀數(shù)據(jù)的接收。任何一個(gè)以太網(wǎng)幀，則在傳輸前都要等待一個(gè)幀間隔時(shí)間。只有此期間網(wǎng)絡(luò)持續(xù)空閑，才能開(kāi)始試發(fā)送。幀間隔使網(wǎng)路上的各個(gè)設(shè)備都有相同的機(jī)會(huì)獲得發(fā)送權(quán)。lCSMA并不能避免兩個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送。如果兩個(gè)站點(diǎn)都想發(fā)送，而且都監(jiān)聽(tīng)到信道是空閑的，它們將都認(rèn)定目前無(wú)人在使用信道。這樣就會(huì)產(chǎn)生沖突。l每個(gè)正在發(fā)送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)都繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)自己的發(fā)送過(guò)程。如果發(fā)現(xiàn)

17、沖突（如同軸電纜上的電流值超過(guò)24毫安），就立即停止發(fā)送，而改發(fā)一個(gè)32比特的阻塞碼。發(fā)送阻塞碼的目的是確保各接收方將因CRC差錯(cuò)而丟棄該幀。l帶沖突檢測(cè)的監(jiān)聽(tīng)算法把浪費(fèi)帶寬的時(shí)間減少到檢測(cè)沖突的時(shí)間。l為保證在幀傳輸時(shí)間內(nèi)能檢測(cè)到?jīng)_突，要求限制最小幀長(zhǎng)(持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于2倍的最大傳播時(shí)延)。接收站將對(duì)小于最小幀長(zhǎng)的幀當(dāng)作沖突碎片處理而丟棄之。l如果只有一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送，該站點(diǎn)可占用整個(gè)傳輸信道，所以可獲得將近100%的信道利用率。l即在一個(gè)10 Mbps 的網(wǎng)絡(luò)上可獲得將近10 Mbps 的吞吐量。l如果有兩個(gè)或更多個(gè)站點(diǎn)要同時(shí)發(fā)送，線路利用率和吞吐率就會(huì)下降部分帶寬被沖突和退避延遲消耗了。l

18、實(shí)際上，一條共享10 Mbps 以太網(wǎng)絡(luò)通常只能提供24 Mbps的吞吐量給所連接的各個(gè)站點(diǎn)。l隨著網(wǎng)絡(luò)利用率的增加，特別是如果有許多站點(diǎn)爭(zhēng)用時(shí),可能出現(xiàn)過(guò)載情況。此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量將急劇下降，信道容量的大部分被CSMA/CD算法耗費(fèi)掉，只有極小部分用于傳送有用的數(shù)據(jù)。為什么一個(gè)共享的以太網(wǎng)要求站點(diǎn)數(shù)不得超過(guò)1024個(gè)，原因就在此。l許多工程師以利用率達(dá)到40%作為L(zhǎng)AN過(guò)載的臨界值。利用率較高的LAN將出現(xiàn)高沖突率，傳輸時(shí)間也極可能變化很大（由于退避）。l使用網(wǎng)橋或交換機(jī)將LAN分成兩個(gè)或更多個(gè)沖突域?qū)⑹菢O其有益的。l為了確保所有站點(diǎn)都能在發(fā)送站完成發(fā)送前開(kāi)始接收到幀，以太網(wǎng)規(guī)定了最小幀長(zhǎng)（

19、如要求每個(gè)幀有效長(zhǎng)度不小于64個(gè)字節(jié)）。最小幀長(zhǎng)與網(wǎng)絡(luò)跨距、所用的傳輸媒體類型以及信號(hào)達(dá)到LAN的最遠(yuǎn)端時(shí)需要通過(guò)的中繼器的數(shù)目有關(guān)。l所有這些因素定義了一個(gè)稱為“以太網(wǎng)時(shí)隙”的參數(shù)。帶寬為10 Mbps 或 100 Mbps的以太網(wǎng)時(shí)隙為512比特（64字節(jié)，對(duì)10 Mbps以太網(wǎng)為51.2微秒）時(shí)間，帶寬為 1000 Mbps的以太網(wǎng)時(shí)隙為4096比特（512字節(jié)）時(shí)間。l在一個(gè)繁忙的網(wǎng)絡(luò)上，如果所有站點(diǎn)在沖突發(fā)生后都試圖立即重發(fā)，肯定會(huì)引起所謂“二次沖突”。所以，要求采取措施將同時(shí)重發(fā)的概率降低到最小。以太網(wǎng)技術(shù)使用的是所謂“隨機(jī)退避時(shí)間”，即每個(gè)站點(diǎn)選擇一個(gè)隨機(jī)數(shù)，乘以時(shí)隙時(shí)間（即最小

20、幀長(zhǎng)時(shí)間51.2 微秒）。規(guī)定重發(fā)前必須先等這一個(gè)隨機(jī)時(shí)間。l退避算法中還規(guī)定須對(duì)重發(fā)次數(shù)（N）進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將最大重發(fā)次數(shù)限定為16次，即16次沖突后站點(diǎn)將放棄發(fā)送，并報(bào)告一個(gè)錯(cuò)誤。l每次重發(fā)時(shí),發(fā)送站點(diǎn)先構(gòu)造一個(gè)數(shù)列: 0, 1, 2, 3, 4, 5, . L ，其中L為2K -1，K=N，K10。然后從該數(shù)列中隨機(jī)取一個(gè)數(shù)R。發(fā)送站點(diǎn)退避等待（延遲發(fā)送）時(shí)間為Rx時(shí)隙時(shí)間，即 R x 51.2 微秒（對(duì)10Mbps以太網(wǎng)）。l當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)沖突時(shí)，發(fā)生沖突的發(fā)送站點(diǎn)將延遲（退避）一個(gè)時(shí)間（由退避算法決定）后才能重發(fā)。退避算法要求每個(gè)發(fā)送站點(diǎn)在試圖重新傳輸前必須等待的時(shí)間應(yīng)為時(shí)隙（51.2

21、微秒）的整數(shù)倍。該整數(shù)的取值則由下式?jīng)Q定： 0 R 2 K -1，式中 K = min (N, 10)l變量K實(shí)際上是沖突的次數(shù)，只是最大值為10。所以，R的范圍是0至1023（K=10時(shí)）。R的實(shí)際取值是由每個(gè)以太網(wǎng)站點(diǎn)的隨機(jī)程序決定的。隨著連續(xù)沖突次數(shù)的增加，可能產(chǎn)生的退避時(shí)間范圍將呈指數(shù)增加。l規(guī)定最大重發(fā)次數(shù)不超過(guò)16次。l在兩次沖突之后, N=2，于是K=2，數(shù)列范圍為 0, 1, 2, 3 ，表明再次沖突的概率為四分之一。對(duì)應(yīng)的等待時(shí)間則為 0, 51.2, 102.4, 153.6 微秒中的一個(gè)。l在三次沖突之后，N = 3，數(shù)列范圍為 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7，表明再次沖突的概率為八分之一。l而在四次沖突之后，N=4，數(shù)列