介质访问控制协议

1、介质访问控制协议的比较介质访问控制分为以下两种：争用型介质访问控制，又称随机型的介质访问 控制协议，如时隙ALOHA方式、纯ALOHA方式和CSMA/CD方式；确定型介质访问 控制，又称有序的访问控制协议，如令牌环方式和令牌总线方式。下面对这几种 介质访问控制协议进行简单介绍和比较。纯ALOHA协议纯ALOHA协议的工作原理是：站点只要产生帧，就立即发送到信道上。在规 定的时间内如果收到应答，表示数据发送成功，否则就要等待一段随机的时间， 然后重发；如再次冲突，则再等待一段随机的时间，直到重发成功为止。站1站？站N-1站N冲突重发冲突重是冲突再重投发送成功帧到达发送成功4囹1批皿胜工作过程纯A

2、LOHA的优点：简单易行，不需要同步。纯ALOHA的缺点：冲突概率大，极容易冲突。时隙ALOHA协议时间被划分为相同大小的时隙，一个时隙等于传送一帧的时间，节点只能在 一个时隙的开始才能传送，如果一个时隙有多个节点同时传送，所有节点都能检 测到冲突。当节点要发送新帧，它等到下一时隙开始时传送。如果没有冲突，节 点可以在下一时隙发送新帧;如果有冲突，节点在随后的时隙以概率p重传该帧， 直到成功为止。冲突重爰时隙ALOHA的优点：1）单个活跃节点可以持续以满速率传送帧2）具有高分散性，只需节点的时隙同步3）实现简单时隙ALOHA的缺点：1）冲突，浪费时隙2）空闲时隙载波侦听多路访问/冲突检测（CS

3、MA/CD）控制协议所谓载波侦听，即总线上各个结点在发送数据前都要检测总线上是否有别的 结点发送数据。如果发现总线是空闲的，则立即发送已准备好的数据；如果监听 到总线忙，这时结点要持续检测或等待一个随机时间，再重新监听总线，直到总 线空闲再发送数据。所谓多路访问，即总线上所有结点收发数据共同使用同一条 总线，且发送数据是广播式的。所谓冲突检测，即两个或两个以上结点同时监听 到总线空闲，开始发送数据时，就会发送碰撞，产生冲突，从而导致两个正在传 输的数据都被破坏。为确保数据的正确传输，因此每个结点在发送数据时要边发 送边检测冲突。图3 CSNWCD的流程CSMA/CD的优点：1）算法简单，易于实

4、现。2）设备量少，价格低廉，安装使用方便，便于扩充。3）某个站点失效不会影响到其他站点。4）共享资源能力强，便于广播式工作，一个节点发送的数据帧所有节点都可接收。5）多个节点共用一条传输信道，信道利用率高；6）传输速率高，可达1-10 Mbps。CSMA/CD的缺点：1）用户访问总线时间不确定，不能达到对实时性的要求。2）网络通信负荷高时，吞吐率下降，传输延迟增加。3）总线型拓扑的网不是集中控制，故障检测需在各个节点进行，使故障诊断困难。4）如果传输介质故障，则整个这段总线要切断，因而故障隔离困难。令牌环（Token Ring）访问控制协议令牌控制网络结点的发送权，只有持有令牌的结点才能够发送

5、数据。某一结 点要发送数据时，它必须等待空闲令牌的到来。当它获得空闲令牌后，将令牌置 “忙”，并以帧为单位发送数据。如果下一结点就是其目的结点，则将帧拷贝到 接收缓冲区，在帧中标志出帧已被正确接收和复制，同时将帧送回环上，否则只 仅仅将帧送回环上。帧绕行一周后到达源结点时，源节点回收已发送的帧，并将 令牌置“闲”，再将令牌向下一个结点传送。当环正常工作时，令牌单向逐结点 传送。令牌环的优点：1）令牌环型网络可覆盖较远的物理通信距离。2）数据帧中不要求添加数据，所以帧长比较短。3）在负载较大的情况下，仍有良好的性能。4）通过环的接线集中器，环可以被桥接入环中有效的部位，环的大小没有限制。令牌环的

6、缺点：1）在低负载的情况下，甚至网络是空载的时候，有一段等待令牌返回的延迟。2）建立和维护需要较高的费用，可靠性不高。3）当令牌丢失或出现多个令牌时，必须提供相应维护策略。令牌总线（Token Bus）访问控制协议令牌总线主要适用于总线型或树型网络结构。网络中每一个结点都有一个本 站地址，并知道其上一个结点和下一个结点地址。令牌传递规定由高地址向低地 址，最后由低地址向高地址依次循环传递，从而在一个物理总线上形成一个逻辑 环。只有令牌持有者才能控制总线，才有发送信息的权力。信息是双向传送，每 个站都可检测到其他站点发出的信息。在令牌传递时，都要加上目的地的地址， 所以只有检测并得到令牌的结点，才能发送信息。图5 :令牌总线的工作过程令牌总线的优点：1）出色的吞吐量性能，这一性能不因线路长度增加而下降