4.1.4 局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法
環(huán)形或總線拓?fù)渲?由于只有一條物理傳輸通道連接所有的設(shè)備,因此,連到網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備必須遵循一定的規(guī)則,才能確保傳輸媒體的正常訪問和使用。常用的媒體訪問控制方法有:具有沖突檢測的載波監(jiān)昕多路訪問CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/CollSion Detection )、控制令牌(Control Token)及時槽環(huán)(Slotted Ring)三種技術(shù)。
1.具有沖突檢測的載波監(jiān)昕多路訪問CSMA/CD
具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD采用隨機(jī)訪問和競爭技術(shù),這種技術(shù)只.用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。 CSMA/CD結(jié)構(gòu)將所有的設(shè)備都直接連到同一條物理信道上,該信道負(fù)責(zé)任何兩個設(shè)備之間的全部數(shù)據(jù)傳送,因此稱信道是以"多路訪問"方式進(jìn)行操作的。站點以幀的形式發(fā)送數(shù)據(jù),幀的頭部含有目的地和源點的地址。幀在信道上以廣播方式傳川輸,所有連接在信道上的設(shè)備隨時都能檢測到該幀。當(dāng)目的地站點檢測到目的地址為本端地址的幀時,就接收幀中所攜帶的數(shù)據(jù),并按規(guī)定的鏈路協(xié)議給源站點返回一個響應(yīng)。
采用這種操作方法時,在信道上可能有兩個或更多的設(shè)備在同一瞬間都發(fā)送幀,從而在信道上造成幀的重疊而出現(xiàn)差錯,這種現(xiàn)象稱為沖突。為減少這種沖突,源站點在發(fā)送幀之前,首先要監(jiān)聽信道上是否有其它站點發(fā)送的載波信號(即進(jìn)行"載波監(jiān)聽"),若監(jiān)聽到信道上有載波信號則推遲發(fā)送,直到信道恢復(fù)到安靜(空閑)為止。另外,還要采用邊發(fā)送邊監(jiān)聽的技術(shù)(即"沖突檢測"),若監(jiān)聽到干擾信號,就表示檢測到?jīng)_突,于是就要立即停止發(fā)送。為了確保沖突的其它站點知道發(fā)生了沖突,首先在短時間里持續(xù)發(fā)送一串阻塞(Jam)碼,卷入沖突的站點則等待一隨機(jī)時間,然后準(zhǔn)備重發(fā)受到?jīng)_突影響的幀。這種技術(shù)對發(fā)生沖突的傳輸能迅速發(fā)現(xiàn)并立即停止發(fā)送,因此能明顯減少沖突次數(shù)和沖突時間。CSMA/CD媒體訪問控制的具體實現(xiàn),將在本章第4.3節(jié)中再詳細(xì)介紹。
2.控制令牌
控制令牌是另一種傳輸媒體訪問控制方法。它是按照所有站點共同理解和遵守的規(guī)則,從一個站點到另一個站點傳遞控制令牌,一個站點只有當(dāng)它占有令牌時,才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀,發(fā)完幀之后,即把令牌傳遞給下一個站點。其操作次序如下:
(1)首先建立一個邏輯環(huán),將所有站點同物理媒體相連,然后產(chǎn)生一個控制令牌。
(2)控制令牌由一個站點沿著邏輯環(huán)順序向下一個站點傳遞。
(3)等待發(fā)送幀的站點接收到控制令牌后,把要發(fā)送的幀利用物理媒體發(fā)送出去,然再將控制令牌沿邏輯環(huán)傳遞給下一站點。
控制令牌方法除了用于環(huán)形網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(即令牌環(huán))之外,也可以用于總線網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)
(即令牌總線),這兩類結(jié)構(gòu)建立的邏輯環(huán)分別如圖4.4(a)、(b)所示。
對于一個物理環(huán),令牌傳遞的邏輯結(jié)構(gòu)和物理環(huán)的結(jié)構(gòu)是相同的,令牌傳遞的次序和站點連接的物理次序也是一致的;而對于總線網(wǎng),邏輯環(huán)次序則不必和電纜上的站點連接次序相對應(yīng),所有站點沒有必要均按邏輯環(huán)連接。例如圖4.4(b)中,站并不是邏輯環(huán)的一部分,這意味著H站永遠(yuǎn)拿不到令牌,因此只能以接收方式工作。令牌訪問方式的具體控制方法將在本章第4.4節(jié)、第4.5節(jié)中詳細(xì)介紹。
環(huán)形或總線拓?fù)渲?由于只有一條物理傳輸通道連接所有的設(shè)備,因此,連到網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備必須遵循一定的規(guī)則,才能確保傳輸媒體的正常訪問和使用。常用的媒體訪問控制方法有:具有沖突檢測的載波監(jiān)昕多路訪問CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/CollSion Detection )、控制令牌(Control Token)及時槽環(huán)(Slotted Ring)三種技術(shù)。
1.具有沖突檢測的載波監(jiān)昕多路訪問CSMA/CD
具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD采用隨機(jī)訪問和競爭技術(shù),這種技術(shù)只.用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。 CSMA/CD結(jié)構(gòu)將所有的設(shè)備都直接連到同一條物理信道上,該信道負(fù)責(zé)任何兩個設(shè)備之間的全部數(shù)據(jù)傳送,因此稱信道是以"多路訪問"方式進(jìn)行操作的。站點以幀的形式發(fā)送數(shù)據(jù),幀的頭部含有目的地和源點的地址。幀在信道上以廣播方式傳川輸,所有連接在信道上的設(shè)備隨時都能檢測到該幀。當(dāng)目的地站點檢測到目的地址為本端地址的幀時,就接收幀中所攜帶的數(shù)據(jù),并按規(guī)定的鏈路協(xié)議給源站點返回一個響應(yīng)。
采用這種操作方法時,在信道上可能有兩個或更多的設(shè)備在同一瞬間都發(fā)送幀,從而在信道上造成幀的重疊而出現(xiàn)差錯,這種現(xiàn)象稱為沖突。為減少這種沖突,源站點在發(fā)送幀之前,首先要監(jiān)聽信道上是否有其它站點發(fā)送的載波信號(即進(jìn)行"載波監(jiān)聽"),若監(jiān)聽到信道上有載波信號則推遲發(fā)送,直到信道恢復(fù)到安靜(空閑)為止。另外,還要采用邊發(fā)送邊監(jiān)聽的技術(shù)(即"沖突檢測"),若監(jiān)聽到干擾信號,就表示檢測到?jīng)_突,于是就要立即停止發(fā)送。為了確保沖突的其它站點知道發(fā)生了沖突,首先在短時間里持續(xù)發(fā)送一串阻塞(Jam)碼,卷入沖突的站點則等待一隨機(jī)時間,然后準(zhǔn)備重發(fā)受到?jīng)_突影響的幀。這種技術(shù)對發(fā)生沖突的傳輸能迅速發(fā)現(xiàn)并立即停止發(fā)送,因此能明顯減少沖突次數(shù)和沖突時間。CSMA/CD媒體訪問控制的具體實現(xiàn),將在本章第4.3節(jié)中再詳細(xì)介紹。
2.控制令牌
控制令牌是另一種傳輸媒體訪問控制方法。它是按照所有站點共同理解和遵守的規(guī)則,從一個站點到另一個站點傳遞控制令牌,一個站點只有當(dāng)它占有令牌時,才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀,發(fā)完幀之后,即把令牌傳遞給下一個站點。其操作次序如下:
(1)首先建立一個邏輯環(huán),將所有站點同物理媒體相連,然后產(chǎn)生一個控制令牌。
(2)控制令牌由一個站點沿著邏輯環(huán)順序向下一個站點傳遞。
(3)等待發(fā)送幀的站點接收到控制令牌后,把要發(fā)送的幀利用物理媒體發(fā)送出去,然再將控制令牌沿邏輯環(huán)傳遞給下一站點。
控制令牌方法除了用于環(huán)形網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(即令牌環(huán))之外,也可以用于總線網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)
(即令牌總線),這兩類結(jié)構(gòu)建立的邏輯環(huán)分別如圖4.4(a)、(b)所示。
對于一個物理環(huán),令牌傳遞的邏輯結(jié)構(gòu)和物理環(huán)的結(jié)構(gòu)是相同的,令牌傳遞的次序和站點連接的物理次序也是一致的;而對于總線網(wǎng),邏輯環(huán)次序則不必和電纜上的站點連接次序相對應(yīng),所有站點沒有必要均按邏輯環(huán)連接。例如圖4.4(b)中,站并不是邏輯環(huán)的一部分,這意味著H站永遠(yuǎn)拿不到令牌,因此只能以接收方式工作。令牌訪問方式的具體控制方法將在本章第4.4節(jié)、第4.5節(jié)中詳細(xì)介紹。