32广播信道的数据链路层讲义教材.ppt

第3章数据链路层1.局域网数据链路层概述局域网的拓扑网络适配器/网卡计算机通过适配器和局域网进行通信以太网是美国施乐（Xerox）公司1975年研制成功的世界上第一个局域网。
1980年9月，DEC、Intel、Xerox联合提出10Mb/s以太网规约的第一个版本DIXEthernetV1，1982年修改为第二版DIXEthernetV2。
IEEE的802委员会于1983年制定了第一个IEEE的以太网标准，其编号为802.3
以太网的两个标准
DIXEthernetV2
IEEE的802.3标准
DIXEthernetV2标准与IEEE的802.3标准只有很小的差别，因此可以将802.3局域网简称为“以太网”。
严格说来，“以太网”应当是指符合DIXEthernetV2标准的局域网。
由于TCP/IP体系经常使用的局域网是DIXEthernetV2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。最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。以太网的广播方式发送为了通信的简便以太网采取了两种重要的措施：
采用较为灵活的无连接的工作方式，即不必先建立连接就可以直接发送数据。
以太网对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方发回确认。
这样做的理由是局域网信道的质量很好，因信道质量产生差错的概率是很小的。以太网提供的服务基带数字信号载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。
“载波监听”就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。“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。
当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。
当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。
所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。
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。重要特性争用期二进制指数类型退避算法(truncatedbinaryexponentialtype)争用期的长度最短有效帧长强化碰撞4.使用集线器的星形拓扑以太网使用集线器的双绞线以太网星形网10BASE-T这种10Mb/s速率的无屏蔽双绞线星形网的出现，既降低了成本，又提高了可靠性。
10BASE-T双绞线以太网的出现，是局域网发展史上的一个非常重要的里程碑，它为以太网在局域网中的统治地位奠定了牢固的基础。集线器的特点具有三个接口的集线器以太网的信道被占用的情况：
争用期长度为2，即端到端传播时延的两倍。检测到碰撞后不发送干扰信号。
帧长为L(bit)，数据发送速率为C(b/s)，因而帧的发送时间为L/C=T0(s)。一个帧从开始发送，经可能发生的碰撞后，将再重传数次，到发送成功且信道转为空闲(即再经过时间使得信道上无信号在传播)时为止，是发送一帧所需的平均时间。从上图可以看出，要提高以太网的信道利用率，就必须减小与T0之比。在以太网中定义了参数a，它是以太网单程端到端时延与帧的发送时间T0之比：在理想化的情况下，以太网上的各站发送数据都不会产生碰撞（这显然已经不是CSMA/CD，而是需要使用一种特殊的调度方法），即总线一旦空闲就有某一个站立即发送数据。
发送一帧占用线路的时间是T0+，而帧本身的发送时间是T0。于是我们可计算出理想情况下的极限信道利用率Smax为：对以太网参数的要求练习题练习题练习题练习题练习题*练习题*练习题练习题作业