目录
一、局域网的特点
二、媒体共享技术
三、以太网的两个标准
四、以太网
五、CSM/CD协议
1、碰撞检测
2、争用期
3、CSMA/CD重要特性
4、CSMA/CD协议的要点
六、小结
一、局域网的特点
局域网具有如下主要优点：
• 具有广播功能， 从一个站点可很方便地访问全网。局域网上的主机可共 享连接在局域网上的各种硬件和软件资源；
• 便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变；
• 提高了系统的可靠性、可用性和生存性。
- 可靠性：一定的条件下和规定的时间内无故障完成网络功能的能力；
- 可用性：用户是否能够使用网络完成任务，效率及主观感受如何；
- 生存性：网络遭到攻击而损坏但仍能保证网络的基本功能。
局域网最主要的特点是：
• 网络为一个单位所拥有；
• 地理范围和站点数目均有限。
二、媒体共享技术
• 使用—对多的广播通信方式：
问题： 若多个设备在共享的广播信道上同时发送数据，则会造成彼此干扰，导致发送失败。
三、以太网的两个标准
• 由于 TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 ，而不是 802.3 标准中的几种局域网，因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控 制子层 LLC （即 802.2 标准）的作用已经不大了。
• 很多厂商生产的适配器上就仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议。
四、以太网
• 总线上的每一个工作的计算机都能检测到B发送的数据信号：
• 由于只有计算机D的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只有 D 才接收这个数据帧。
• 其他所有的计算机 （A, C 和 E）都检测到不是发送给它们的数据 帧，因此就丢弃这个数据帧而不能够收下来；
• 在具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
为了实现一对一通信，将接收站的硬件地址写入帧首部中的目的地址字段中：
仅当数据帧中的目的地址与适配器的硬件地址一致时，才能接收这个数据帧。
以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付：
• 当目的站收到有差错的数据帧时就丢弃此帧，其他什么也不 做。差错的纠正由高层来决定；
• 如果高层发现丢失了一些数据而进行重传，但以太网并不知道这是一个重传的帧，而是当作一个新的数据帧来发送。
五、CSM/CD协议
总线的缺点：若多个设备在共享的广播信道上同时发送数据，则会造成彼此干扰，导致发送失败。
总线上并没有什么“载波”： “载波监听”是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。
1、碰撞检测
• 在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢 出有用的信息来：
每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。
为什么要进行碰撞检测：
电磁波在总线上的传播速率是有限的（200m/µs） ，当某个站监听到 总线是空闲时，也可能总线并非真正是空闲的：• A 向 B 发出的信息，要经过一定的时间后才能传送到 B；
• 若在 A 发送的信息到达 B 之前发送自己的帧 (因为这时 B 的载波 监听检测不到 A 所发送的信息)，则必然要在某个时间和 A 发送的帧发生碰撞。碰撞的结果是两个帧都变得无用 ；
• 所以需要在发送期间进行碰撞检测，以检测冲突。
2、争用期
3、CSMA/CD重要特性
使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）：
• 每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性；
• 这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。
4、CSMA/CD协议的要点
(1) 准备发送。但在发送之前，必须先检测信道。
(2) 检测信道。若检测到信道忙，则应不停地检测，一直等待信道转 为空闲。若检测到信道空闲，并在 96 比特时间内信道保持空闲（保 证了帧间最小间隔），就发送这个帧。
(3) 检查碰撞。 网络适配器要边发送边监听。这里只有两种可能性：
① 发送成功：在争用期内一直未检测到碰撞，发送成功。发送完 毕后，其他什么也不做。然后回到 (1)；
② 发送失败：在争用期内检测到碰撞。立即停止发送数据，并发 送人为干扰信号，执行指数退避算法，等待 r 倍 512 比特时间 后，返回到步骤 (2)。
重传达 16 次仍不能成功，则停止重传而向上报错。
六、小结
