CSMACA協(xié)議的基本原理學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1CSMACA協(xié)議的基本原理協(xié)議的基本原理題目描述：學(xué)習(xí)無(wú)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(diǎn)。第1頁(yè)/共13頁(yè)CONTENT4312相同點(diǎn)CAMS/CA協(xié)議CSMA/CD協(xié)議不同點(diǎn)目錄第2頁(yè)/共13頁(yè)CSMA/CD協(xié)議第3頁(yè)/共13頁(yè)CSMA/CD協(xié)議，意思是載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)接入/碰撞檢測(cè)。它的基本原理是：所有節(jié)點(diǎn)都共享網(wǎng)絡(luò)傳輸信道，節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先檢測(cè)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(duì)沖突進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沖突時(shí)，則取消發(fā)送。CSMA/CD協(xié)議第4頁(yè)/共13頁(yè)例：假設(shè)有這一層樓，兩旁住了幾十戶假設(shè)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(dāng)這些住戶要經(jīng)過(guò)走道出來(lái)時(shí)，首當(dāng)這些住戶要經(jīng)過(guò)走道出來(lái)時(shí)，首先探出頭來(lái)看看走道上有沒(méi)有人（這先探出頭來(lái)看看走道上有沒(méi)有人（這就是載波監(jiān)聽(tīng)），如果沒(méi)有，就通過(guò)就是載波監(jiān)聽(tīng)），如果沒(méi)有，就通過(guò)走道出來(lái)走道出來(lái)；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(méi)人時(shí)再出來(lái)（走道，直到走道上沒(méi)人時(shí)再出來(lái)（1-堅(jiān)堅(jiān)持監(jiān)聽(tīng)算法）持監(jiān)聽(tīng)算法）；如果有兩人同時(shí)看到走道上沒(méi)有人，如果有兩人同時(shí)看到走道上沒(méi)有人，而同時(shí)走向走道（沖突檢測(cè)），則兩個(gè)而同時(shí)走向走道（沖突檢測(cè)），則兩個(gè)人發(fā)現(xiàn)時(shí)

3、就馬上回到自己屋里。人發(fā)現(xiàn)時(shí)就馬上回到自己屋里。第5頁(yè)/共13頁(yè)（1）首先檢測(cè)信道是否）首先檢測(cè)信道是否有使用，如果檢測(cè)出信道有使用，如果檢測(cè)出信道繁忙，則等待一段隨機(jī)時(shí)繁忙，則等待一段隨機(jī)時(shí)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(guò)一段時(shí)到此幀，則經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(rèn)幀送確認(rèn)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(shí)間間隔后，會(huì)出現(xiàn)一一段時(shí)間間隔后，會(huì)出現(xiàn)一段空閑時(shí)間。段空閑時(shí)間。CSMA/CA協(xié)議第6頁(yè)/共13頁(yè)工作流程1.送出數(shù)據(jù)前，監(jiān)聽(tīng)媒體

4、狀態(tài)，等沒(méi)有人使用媒體，維持一段時(shí)間后，才送出數(shù)據(jù)。由於每個(gè)設(shè)備采用的隨機(jī)時(shí)間不同，所以可以減少?zèng)_突的機(jī)會(huì)。2.送出數(shù)據(jù)前，先送一段小小的請(qǐng)求傳送報(bào)文（RTS : Request to Send）給目標(biāo)端，等待目標(biāo)端回應(yīng)（CTS: Clear to Send）報(bào)文后，才開(kāi)始傳送。 利用RTS-CTS握手（handshake）程序，確保接下來(lái)傳送資料時(shí)，不會(huì)被碰撞。第7頁(yè)/共13頁(yè)例第8頁(yè)/共13頁(yè)盡管協(xié)議經(jīng)過(guò)了精心設(shè)計(jì)，但沖突仍然會(huì)發(fā)生。例如：站B和站C同時(shí)向站A發(fā)送RTS幀。這兩個(gè)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(huì)發(fā)送后續(xù)的CTS幀。這時(shí)，站B和站C像以太網(wǎng)發(fā)生沖

5、突那樣，各自隨機(jī)地推遲一段時(shí)間后重新發(fā)送其RTS幀。推遲時(shí)間的算法也是使用二進(jìn)制指數(shù)退避。第9頁(yè)/共13頁(yè)CSMA/CD：帶有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)，發(fā)送包的同時(shí)可以檢測(cè)到信道上有無(wú)沖突但無(wú)法“避免”沖突；CSMA/CA：帶有沖突避免的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)，發(fā)送包的同時(shí)不能檢測(cè)到信道上有無(wú)沖突，只能盡量“避免”沖突。異同點(diǎn)第10頁(yè)/共13頁(yè)函數(shù)編寫(xiě)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(wú)線局域網(wǎng)802.11a/b/g/n等等；2.檢測(cè)方式不同,CSMA/CD通過(guò)電纜中電壓的變化來(lái)檢測(cè)，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞時(shí)，電纜中的電壓就會(huì)隨著發(fā)生變化；而CSMA/CA采用能量檢測(cè)(ED)、載波檢測(cè)(CS)和能量載波混合檢測(cè)三種檢測(cè)信道空閑的方式；3.WLAN中，對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其