CSMACA協(xié)議的基本原理學習教案

1、會計學1CSMACA協(xié)議的基本原理協(xié)議的基本原理題目描述：學習無線局域網(wǎng)中CSMA/CA協(xié)議的基本原理以及與CSMA/CD協(xié)議的異同點。第1頁/共13頁CONTENT4312相同點CAMS/CA協(xié)議CSMA/CD協(xié)議不同點目錄第2頁/共13頁CSMA/CD協(xié)議第3頁/共13頁CSMA/CD協(xié)議，意思是載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測。它的基本原理是：所有節(jié)點都共享網(wǎng)絡傳輸信道，節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先檢測信道是否空閑，如果信道空閑則發(fā)送，否則就等待；在發(fā)送出信息后，再對沖突進行檢測，當發(fā)現(xiàn)沖突時，則取消發(fā)送。CSMA/CD協(xié)議第4頁/共13頁例：假設有這一層樓，兩旁住了幾十戶假設有這一層樓，兩旁住了

2、幾十戶人，中間只有一條僅供一人同行的人，中間只有一條僅供一人同行的走道走道。情況。情況如下如下：當這些住戶要經(jīng)過走道出來時，首當這些住戶要經(jīng)過走道出來時，首先探出頭來看看走道上有沒有人（這先探出頭來看看走道上有沒有人（這就是載波監(jiān)聽），如果沒有，就通過就是載波監(jiān)聽），如果沒有，就通過走道出來走道出來；如果走道上有人走，那么就一直盯著如果走道上有人走，那么就一直盯著走道，直到走道上沒人時再出來（走道，直到走道上沒人時再出來（1-堅堅持監(jiān)聽算法）持監(jiān)聽算法）；如果有兩人同時看到走道上沒有人，如果有兩人同時看到走道上沒有人，而同時走向走道（沖突檢測），則兩個而同時走向走道（沖突檢測），則兩個人發(fā)現(xiàn)時

3、就馬上回到自己屋里。人發(fā)現(xiàn)時就馬上回到自己屋里。第5頁/共13頁（1）首先檢測信道是否）首先檢測信道是否有使用，如果檢測出信道有使用，如果檢測出信道繁忙，則等待一段隨機時繁忙，則等待一段隨機時間后，才送出數(shù)據(jù)。間后，才送出數(shù)據(jù)。（2）接收端如果正確收）接收端如果正確收到此幀，則經(jīng)過一段時到此幀，則經(jīng)過一段時間間隔后，向發(fā)送端發(fā)間間隔后，向發(fā)送端發(fā)送確認幀送確認幀ACK。（3）發(fā)送端收到）發(fā)送端收到ACK幀，幀，確定數(shù)據(jù)正確傳輸，在經(jīng)歷確定數(shù)據(jù)正確傳輸，在經(jīng)歷一段時間間隔后，會出現(xiàn)一一段時間間隔后，會出現(xiàn)一段空閑時間。段空閑時間。CSMA/CA協(xié)議第6頁/共13頁工作流程1.送出數(shù)據(jù)前，監(jiān)聽媒體

4、狀態(tài)，等沒有人使用媒體，維持一段時間后，才送出數(shù)據(jù)。由於每個設備采用的隨機時間不同，所以可以減少沖突的機會。2.送出數(shù)據(jù)前，先送一段小小的請求傳送報文（RTS : Request to Send）給目標端，等待目標端回應（CTS: Clear to Send）報文后，才開始傳送。 利用RTS-CTS握手（handshake）程序，確保接下來傳送資料時，不會被碰撞。第7頁/共13頁例第8頁/共13頁盡管協(xié)議經(jīng)過了精心設計，但沖突仍然會發(fā)生。例如：站B和站C同時向站A發(fā)送RTS幀。這兩個RTS幀發(fā)生沖突后，使得站A收不到正確的RTS幀因而站A就不會發(fā)送后續(xù)的CTS幀。這時，站B和站C像以太網(wǎng)發(fā)生沖

5、突那樣，各自隨機地推遲一段時間后重新發(fā)送其RTS幀。推遲時間的算法也是使用二進制指數(shù)退避。第9頁/共13頁CSMA/CD：帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問，發(fā)送包的同時可以檢測到信道上有無沖突但無法“避免”沖突；CSMA/CA：帶有沖突避免的載波監(jiān)聽多路訪問，發(fā)送包的同時不能檢測到信道上有無沖突，只能盡量“避免”沖突。異同點第10頁/共13頁函數(shù)編寫1.兩者的傳輸介質(zhì)不同,CSMA/CD用于總線式以太網(wǎng),而CSMA/CA則用于無線局域網(wǎng)802.11a/b/g/n等等；2.檢測方式不同,CSMA/CD通過電纜中電壓的變化來檢測，當數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞時，電纜中的電壓就會隨著發(fā)生變化；而CSMA/CA采用能量檢測(ED)、載波檢測(CS)和能量載波混合檢測三種檢測信道空閑的方式；3.WLAN中，對某個節(jié)點來說，其