第2章 以太網(wǎng)
以太網(wǎng)是最早使用的局域網(wǎng)，也是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
以太網(wǎng)有10Mbps、100Mbps和1000Mbps的網(wǎng)絡(luò)。以星型為主。交換型以太網(wǎng)逐漸代替了共享型以太網(wǎng)，并使用了全雙工以太網(wǎng)技術(shù)。
2.1 概述
1. 20世紀70年代中期，Xerox公司制定了以太網(wǎng)協(xié)議并進行實驗，速率為2.94Mbps；
2.1980年，Xerox、Intel和DEC三公司聯(lián)合發(fā)表DIX80，即以太網(wǎng)的標準；
3.1981年6月，IEEE802 LAN標準委員會成立；
4.1985年，IEEE802 LAN標準委員會正式通過了局域網(wǎng)標準。
5.傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的核心思想是在共享的公共傳輸媒體上以半雙工傳輸模式工作，網(wǎng)絡(luò)的站點在同一時刻要么發(fā)送數(shù)據(jù)，要么接收數(shù)據(jù)，而不能同發(fā)送和接收。
6.交換型和全雙工以太網(wǎng)的出現(xiàn)，實現(xiàn)了站點獨占傳輸媒體并同時收發(fā)數(shù)據(jù)。
2.2 以太網(wǎng)標準系列
年份代號標準類型
198210BASE5802.3粗同軸電纜
198510BASE2802.3a細同軸電纜
199010BASET802.3I雙絞線
199310BASEF802.3j光纖
1995100BASET802.3u雙絞線
1997全雙工以太網(wǎng)802.3x雙絞線、光纖
19981000BASEX802.3z短屏蔽雙絞線、光纖
20001000BASET802.3ab雙絞線
2.3 以太網(wǎng)的功能模塊
2.4 幀結(jié)構(gòu)
2.4.1 以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)
7 1 6 6 2 46~1500 4
前導(dǎo)碼幀首定界符（SFD）目的地址（DA）源地址（SA）類型
（TYPE）數(shù)據(jù)區(qū)（DATA）幀檢驗序列（FCS）
1.前導(dǎo)碼
為101010……，共56位，為了同步。
2.幀首定界符（SFD）
為10101011，表示一幀開始。
3.目的地址（DA）
為MAC的物理地址，共6字節(jié)。又分為單地址、多地址和廣播地址。
（1）單地址：位是“0”；
（2）多地址和廣播地址：位是“1”。（廣播地址時，DA同時為全“1”代碼）
4.源地址（SA）
同上
5.類型（TYPE）
主要說明高層所使用的協(xié)議類型，如IP地址。
6.數(shù)據(jù)區(qū)（DATA）
它的范圍為：46~1500字節(jié)，如不夠46字節(jié)，則必須填充到46字節(jié)。
7.幀檢驗序列（FCS）
FCS是通過計算除前導(dǎo)碼、SFD和FCS以外的內(nèi)容得到的。
2.4.2 以太網(wǎng)與IEEE802.3（CSMA/CD標準）幀結(jié)構(gòu)的比較
7 1 6 6 2 46~1500 4
前導(dǎo)碼幀首定界符（SFD）目的地址（DA）源地址（SA）類型
（TYPE）數(shù)據(jù)區(qū)（DATA）幀檢驗序列（FCS）
以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)
7 1 2/6 2/ 6 2 46~1500 0~46 4
前導(dǎo)碼幀首定界符（SFD）目的地址（DA）源地址（SA）長度（L）
邏輯鏈路層協(xié)議單元LLC—PDU填充字段 PAD幀檢驗序列（FCS）
IEEE802.3（CSMA/CD標準）幀結(jié)構(gòu)
說明：如果LLC—PDU＜46字節(jié)，則發(fā)送站的MAC子層自動填“0”代碼于填充段PAD中。
以太網(wǎng)與IEEE802.3的區(qū)別：
比較以太網(wǎng)IEEE802.3
數(shù)據(jù)段直接為網(wǎng)絡(luò)層的分組為LLC—PDU
長度/類型類型（值大于1536D）長度（值小于1536D）
以太網(wǎng)幀IEEE802.3幀
DA段在位有意義：區(qū)分單址還是多址在兩位有意義次高位“0”：全局管理次高位“1”：局部管理廣播地址DA段，次高位“1”DA段，次高位“1”
2.5 媒體訪問控制技術(shù)
1.發(fā)送規(guī)則
2.碰撞槽時間（重點講解）
假設(shè)公共總線媒體長度為S，幀在媒體上的傳播速度為0.7C（光速），網(wǎng)絡(luò)的傳輸率為R（bps），
幀長為L（bps），tPHY為某站的物理層時延；
則有：
碰撞槽時間=2S/0.7C+2tPHY
因為Lmin/R=碰撞槽時間
所以：Lmin =（2S/0.7C+2tPHY ）×R （注意，原書中有錯！）
Lmin 稱為最小幀長度。
碰撞槽時間在以太網(wǎng)中是一個極為重要的參數(shù)，有如下特點：
（1）它是檢測一次碰撞所需的最長時間。
（2）要求幀長度有個下限。（即最短幀長）
（3）產(chǎn)生碰撞，就會出現(xiàn)幀碎片。
（4）如發(fā)生碰撞，要等待一定的時間。t=rT.（T為碰撞槽時間）
3.接收規(guī)則
（1）網(wǎng)絡(luò)上的站點，如不發(fā)送，則接收；
（2）接收后，首先判斷是否為幀碎片；
（3）識別目的地址；
（4）判斷FCS是否有效，若無效，丟棄；若有效，進行（5）步；
（5）確定長度字段時長度還是類型，以0600H為界；
（6）接收成功。解封后送到LLC層。
2.6 選學(xué)內(nèi)容
2.6.1 以太網(wǎng)時隙（slot time）
1.為什么要設(shè)置時隙？
（1）在以太網(wǎng)規(guī)則中，若發(fā)生沖突，則必須讓網(wǎng)上每個主機都檢測到。但信號傳播到整個介質(zhì)需要一定的時間。
（2）考慮極限情況，主機發(fā)送的幀很小，兩沖突主機相距很遠。在A發(fā)送的幀傳播到B的前一刻，B開始發(fā)送幀。這樣，當A的幀到達B時，B檢測到了沖突，于是發(fā)送阻塞信號。
（3）但B的阻塞信號還沒有傳輸?shù)紸，A的幀已發(fā)送完畢，那么A就檢測不到?jīng)_突，而誤認為已發(fā)送成功，不再發(fā)送。
（4）由于信號的傳播時延，檢測到?jīng)_突需要一定的時間，所以發(fā)送的幀必須有一定的長度。這就是時隙需要解決的問題。
2.下面我們來估計在最壞情況下，檢測到?jīng)_突所需的時間
（1）在上圖中，A和B是網(wǎng)上相距最遠的兩個主機，設(shè)信號在A和B之間傳播時延為τ，假定A在t時刻開始發(fā)送一幀，則這個幀在t+τ時刻到達B，若B在t+τ－ε時刻開始發(fā)送一幀，則B在t+τ時就會檢測到?jīng)_突，并發(fā)出阻塞信號。
（2）阻塞信號將在t+2τ時到達A.所以A必須在t+2τ時仍在發(fā)送才可以檢測到?jīng)_突，所以一幀的發(fā)送時間必須大于2τ。
（3）按照標準，10Mbps以太網(wǎng)采用中繼器時，連接長度為2500米，最多經(jīng)過4個中繼器，因此規(guī)定對于10Mbps以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時間必須為51.2μs.
（3）51.2μs也就是512位數(shù)據(jù)在10Mbps以太網(wǎng)速率下的傳播時間，常稱為512位時。這個時間定義為以太網(wǎng)時隙。512位時=64字節(jié)，因此以太網(wǎng)幀的最小長度為512位時=64字節(jié)。
3.沖突發(fā)生的時段
（1）沖突只能發(fā)生在主機發(fā)送幀的最初一段時間，即512位時=64字節(jié)的時段。
（2）當網(wǎng)上所有主機都檢測到?jīng)_突后，就會停發(fā)幀。
（3）512位時是主機捕獲信道的時間，如果某主機發(fā)送一個幀的512位時，而沒有發(fā)生沖突，以后也就不會再發(fā)生沖突了，稱此為主機捕獲了信道。
4.中繼器與網(wǎng)橋和沖突的關(guān)系
（1）中繼器和沖突的關(guān)系：
中繼器不能隔離沖突，所以把中繼器相連的網(wǎng)段作為一個沖突域。
沖突退避算法限制了每個主機的退避時間從1個時隙到最多210=1024個時隙，因此，由中繼器連接的多段以太網(wǎng)中，主機數(shù)一般不超過1024個。
（2）網(wǎng)橋和沖突的關(guān)系：
網(wǎng)橋能隔離沖突，因此，在主機數(shù)超過1024個時，可以通過網(wǎng)橋連接。
5.100Mbps和1000Mbps以太網(wǎng)的時隙
（1）100Mbps以太網(wǎng)的時隙：
100Mbps以太網(wǎng)的時隙仍為512位時，以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時間必須為5.12μs.
（2）1000Mbps以太網(wǎng)的時隙
1000Mbps以太網(wǎng)的時隙增至512字節(jié)，即4096位時。
6.堅持退避算法
有三種CSMA堅持退避算法，如下圖：
（1）非堅持CSMA；
假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送；
假如介質(zhì)是忙的，等待一段隨機時間，重復(fù)第一步；
（2）1-堅持CSMA；
假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送；假如介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，立即發(fā)送；假如沖突發(fā)生，則等待一段隨機時間，重復(fù)第一步。
（3）P-堅持CSMA；
假如介質(zhì)是空閑的，則以P概率發(fā)送；而以（1-P）的概率延遲一個時間單位。時間單位等于的傳播延遲時間。
假如介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步。
假如發(fā)送被延遲一個時間單位，則重復(fù)第一步。
7.三種方法的比較：
非堅持1-堅持P-堅持
優(yōu)點當站點要發(fā)送時，只要介質(zhì)空閑，就立即發(fā)送。降低1-堅持的沖突概率，又減小介質(zhì)浪費。
缺點即使有幾個站有數(shù)據(jù)要發(fā)送，介質(zhì)仍可能處于空閑狀態(tài)。介質(zhì)利用率低。
假如有兩個或兩個以上的站點有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。P值的選擇
非常重要。
2.6.2 載波監(jiān)聽多路介質(zhì)訪問/沖突檢測（CSMA/CD）
載波監(jiān)聽多路介質(zhì)訪問/沖突檢測協(xié)議已廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)。其方法是：
每個站在發(fā)送幀期間，同時有檢測沖突的能力，一旦檢測到?jīng)_突，就立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)送一串阻塞信號，通知總線上各站沖突已發(fā)生，這樣通道的容量不致因白白傳送一損壞的幀而浪費。
2.6.3 退避算法
在CSMA/CD算法中，在檢測到?jīng)_突并發(fā)完阻塞信號后，為降低再沖突的概率，需等待一個隨機過程，然后再用CSMA算法發(fā)送。為了決定這個隨機時間，采用稱為二進制指數(shù)退避算法，算法如下：
（1）對每個幀，當?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時，設(shè)置參量為L=2；
（2）退避間隔取1~L個時間片中的一個隨機數(shù)，1個時間片等于2a（雙向傳播時間=2a，
即：a=0.5）；
（3）當幀重復(fù)一次沖突時，則將參量L加倍；
（4）設(shè)置一個重傳次數(shù)，超過這個次數(shù)，則不再重傳，并報告出錯。
2.7 物理層結(jié)構(gòu)功能
2.7.1 編碼和譯碼技術(shù)
計算機直接輸出的碼為不歸零碼（NRZ），在以太網(wǎng)的物理層媒體上傳輸幀的二進制碼必須采用特殊的編碼。
在10BASEX上采用曼徹斯特碼。優(yōu)點為：
（1）傳輸?shù)拇a中包括了同步時鐘；
（2）能很方便的檢測到發(fā)生碰撞的現(xiàn)象，平均電平發(fā)生了變化。
（3）容易區(qū)分“1”、“0”。
2.7.2 收發(fā)器
向媒體發(fā)送信號
從媒體接收信號
識別媒體是否存在信號（在總線上是否有載波）
識別碰撞（在總線上是否發(fā)生了碰撞）
四種10BASE以太網(wǎng)物理連接（P.28）
2.7.3 四種10BASE以太網(wǎng)物理性能比較
四種10BASE以太網(wǎng)物理性能比較
10BASE510BASE210BASET10BASEFL
收發(fā)器外置設(shè)備內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片
媒體Φ10，50Ω同軸電纜Φ5，50Ω同軸電纜3、4、5類不屏蔽雙絞線62.5/125
多模光纜
最長媒體段500m185m100m2km
拓撲結(jié)構(gòu)公共總線型公共總線型星型星型
中繼器/集線器中繼器中繼器集線器集線器
跨距/媒體段數(shù)2.5km/5925m/5500m/54km/2
網(wǎng)卡上連接端9芯D型AUIBNC，T頭RJ—45ST
2.8 10BASET以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)
2.8.1 10BASET以太網(wǎng)系統(tǒng)組成（P.30）
（1）雙絞線連接
（2）系統(tǒng)配置
HUB與網(wǎng)卡之間最長距離為100米，HUB數(shù)量最多為四個。任意兩站之間的距離不會超過500米。
（3）抗干擾能力（P.31）
正常情況：放大器有輸入時，在輸出雙絞線分別產(chǎn)生極性相反且幅度相等的差分信號，對于接收放大器，只有在差分信號輸入時，才有輸出；干擾時：會產(chǎn)生同極性且幅度相等的信號，此時，沒有輸出。起到了抗干擾作用。
2.8.2 10BASET集線器功能
（1）媒體上信號的再生和在定時
（2）檢測碰撞
（3）端口的擴展功能
（4）混合連接10BASE5與10BASET及10BASE2以太網(wǎng)系統(tǒng)
見P.33.
4B/5B碼：
16進制數(shù)4位2進制數(shù)4B/5B碼16進制數(shù)4位2進制數(shù)4B/5B碼
00000111108100010010
10001010019100110011
200101010010101010110
300111010111101110111
401000101012110011010
501010101113110111011
601100111014111011100
701110111115111111101
以太網(wǎng)是最早使用的局域網(wǎng)，也是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
以太網(wǎng)有10Mbps、100Mbps和1000Mbps的網(wǎng)絡(luò)。以星型為主。交換型以太網(wǎng)逐漸代替了共享型以太網(wǎng)，并使用了全雙工以太網(wǎng)技術(shù)。
2.1 概述
1. 20世紀70年代中期，Xerox公司制定了以太網(wǎng)協(xié)議并進行實驗，速率為2.94Mbps；
2.1980年，Xerox、Intel和DEC三公司聯(lián)合發(fā)表DIX80，即以太網(wǎng)的標準；
3.1981年6月，IEEE802 LAN標準委員會成立；
4.1985年，IEEE802 LAN標準委員會正式通過了局域網(wǎng)標準。
5.傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的核心思想是在共享的公共傳輸媒體上以半雙工傳輸模式工作，網(wǎng)絡(luò)的站點在同一時刻要么發(fā)送數(shù)據(jù)，要么接收數(shù)據(jù)，而不能同發(fā)送和接收。
6.交換型和全雙工以太網(wǎng)的出現(xiàn)，實現(xiàn)了站點獨占傳輸媒體并同時收發(fā)數(shù)據(jù)。
2.2 以太網(wǎng)標準系列
年份代號標準類型
198210BASE5802.3粗同軸電纜
198510BASE2802.3a細同軸電纜
199010BASET802.3I雙絞線
199310BASEF802.3j光纖
1995100BASET802.3u雙絞線
1997全雙工以太網(wǎng)802.3x雙絞線、光纖
19981000BASEX802.3z短屏蔽雙絞線、光纖
20001000BASET802.3ab雙絞線
2.3 以太網(wǎng)的功能模塊
2.4 幀結(jié)構(gòu)
2.4.1 以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)
7 1 6 6 2 46~1500 4
前導(dǎo)碼幀首定界符（SFD）目的地址（DA）源地址（SA）類型
（TYPE）數(shù)據(jù)區(qū)（DATA）幀檢驗序列（FCS）
1.前導(dǎo)碼
為101010……，共56位，為了同步。
2.幀首定界符（SFD）
為10101011，表示一幀開始。
3.目的地址（DA）
為MAC的物理地址，共6字節(jié)。又分為單地址、多地址和廣播地址。
（1）單地址：位是“0”；
（2）多地址和廣播地址：位是“1”。（廣播地址時，DA同時為全“1”代碼）
4.源地址（SA）
同上
5.類型（TYPE）
主要說明高層所使用的協(xié)議類型，如IP地址。
6.數(shù)據(jù)區(qū)（DATA）
它的范圍為：46~1500字節(jié)，如不夠46字節(jié)，則必須填充到46字節(jié)。
7.幀檢驗序列（FCS）
FCS是通過計算除前導(dǎo)碼、SFD和FCS以外的內(nèi)容得到的。
2.4.2 以太網(wǎng)與IEEE802.3（CSMA/CD標準）幀結(jié)構(gòu)的比較
7 1 6 6 2 46~1500 4
前導(dǎo)碼幀首定界符（SFD）目的地址（DA）源地址（SA）類型
（TYPE）數(shù)據(jù)區(qū)（DATA）幀檢驗序列（FCS）
以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)
7 1 2/6 2/ 6 2 46~1500 0~46 4
前導(dǎo)碼幀首定界符（SFD）目的地址（DA）源地址（SA）長度（L）
邏輯鏈路層協(xié)議單元LLC—PDU填充字段 PAD幀檢驗序列（FCS）
IEEE802.3（CSMA/CD標準）幀結(jié)構(gòu)
說明：如果LLC—PDU＜46字節(jié)，則發(fā)送站的MAC子層自動填“0”代碼于填充段PAD中。
以太網(wǎng)與IEEE802.3的區(qū)別：
比較以太網(wǎng)IEEE802.3
數(shù)據(jù)段直接為網(wǎng)絡(luò)層的分組為LLC—PDU
長度/類型類型（值大于1536D）長度（值小于1536D）
以太網(wǎng)幀IEEE802.3幀
DA段在位有意義：區(qū)分單址還是多址在兩位有意義次高位“0”：全局管理次高位“1”：局部管理廣播地址DA段，次高位“1”DA段，次高位“1”
2.5 媒體訪問控制技術(shù)
1.發(fā)送規(guī)則
2.碰撞槽時間（重點講解）
假設(shè)公共總線媒體長度為S，幀在媒體上的傳播速度為0.7C（光速），網(wǎng)絡(luò)的傳輸率為R（bps），
幀長為L（bps），tPHY為某站的物理層時延；
則有：
碰撞槽時間=2S/0.7C+2tPHY
因為Lmin/R=碰撞槽時間
所以：Lmin =（2S/0.7C+2tPHY ）×R （注意，原書中有錯！）
Lmin 稱為最小幀長度。
碰撞槽時間在以太網(wǎng)中是一個極為重要的參數(shù)，有如下特點：
（1）它是檢測一次碰撞所需的最長時間。
（2）要求幀長度有個下限。（即最短幀長）
（3）產(chǎn)生碰撞，就會出現(xiàn)幀碎片。
（4）如發(fā)生碰撞，要等待一定的時間。t=rT.（T為碰撞槽時間）
3.接收規(guī)則
（1）網(wǎng)絡(luò)上的站點，如不發(fā)送，則接收；
（2）接收后，首先判斷是否為幀碎片；
（3）識別目的地址；
（4）判斷FCS是否有效，若無效，丟棄；若有效，進行（5）步；
（5）確定長度字段時長度還是類型，以0600H為界；
（6）接收成功。解封后送到LLC層。
2.6 選學(xué)內(nèi)容
2.6.1 以太網(wǎng)時隙（slot time）
1.為什么要設(shè)置時隙？
（1）在以太網(wǎng)規(guī)則中，若發(fā)生沖突，則必須讓網(wǎng)上每個主機都檢測到。但信號傳播到整個介質(zhì)需要一定的時間。
（2）考慮極限情況，主機發(fā)送的幀很小，兩沖突主機相距很遠。在A發(fā)送的幀傳播到B的前一刻，B開始發(fā)送幀。這樣，當A的幀到達B時，B檢測到了沖突，于是發(fā)送阻塞信號。
（3）但B的阻塞信號還沒有傳輸?shù)紸，A的幀已發(fā)送完畢，那么A就檢測不到?jīng)_突，而誤認為已發(fā)送成功，不再發(fā)送。
（4）由于信號的傳播時延，檢測到?jīng)_突需要一定的時間，所以發(fā)送的幀必須有一定的長度。這就是時隙需要解決的問題。
2.下面我們來估計在最壞情況下，檢測到?jīng)_突所需的時間
（1）在上圖中，A和B是網(wǎng)上相距最遠的兩個主機，設(shè)信號在A和B之間傳播時延為τ，假定A在t時刻開始發(fā)送一幀，則這個幀在t+τ時刻到達B，若B在t+τ－ε時刻開始發(fā)送一幀，則B在t+τ時就會檢測到?jīng)_突，并發(fā)出阻塞信號。
（2）阻塞信號將在t+2τ時到達A.所以A必須在t+2τ時仍在發(fā)送才可以檢測到?jīng)_突，所以一幀的發(fā)送時間必須大于2τ。
（3）按照標準，10Mbps以太網(wǎng)采用中繼器時，連接長度為2500米，最多經(jīng)過4個中繼器，因此規(guī)定對于10Mbps以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時間必須為51.2μs.
（3）51.2μs也就是512位數(shù)據(jù)在10Mbps以太網(wǎng)速率下的傳播時間，常稱為512位時。這個時間定義為以太網(wǎng)時隙。512位時=64字節(jié)，因此以太網(wǎng)幀的最小長度為512位時=64字節(jié)。
3.沖突發(fā)生的時段
（1）沖突只能發(fā)生在主機發(fā)送幀的最初一段時間，即512位時=64字節(jié)的時段。
（2）當網(wǎng)上所有主機都檢測到?jīng)_突后，就會停發(fā)幀。
（3）512位時是主機捕獲信道的時間，如果某主機發(fā)送一個幀的512位時，而沒有發(fā)生沖突，以后也就不會再發(fā)生沖突了，稱此為主機捕獲了信道。
4.中繼器與網(wǎng)橋和沖突的關(guān)系
（1）中繼器和沖突的關(guān)系：
中繼器不能隔離沖突，所以把中繼器相連的網(wǎng)段作為一個沖突域。
沖突退避算法限制了每個主機的退避時間從1個時隙到最多210=1024個時隙，因此，由中繼器連接的多段以太網(wǎng)中，主機數(shù)一般不超過1024個。
（2）網(wǎng)橋和沖突的關(guān)系：
網(wǎng)橋能隔離沖突，因此，在主機數(shù)超過1024個時，可以通過網(wǎng)橋連接。
5.100Mbps和1000Mbps以太網(wǎng)的時隙
（1）100Mbps以太網(wǎng)的時隙：
100Mbps以太網(wǎng)的時隙仍為512位時，以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時間必須為5.12μs.
（2）1000Mbps以太網(wǎng)的時隙
1000Mbps以太網(wǎng)的時隙增至512字節(jié)，即4096位時。
6.堅持退避算法
有三種CSMA堅持退避算法，如下圖：
（1）非堅持CSMA；
假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送；
假如介質(zhì)是忙的，等待一段隨機時間，重復(fù)第一步；
（2）1-堅持CSMA；
假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送；假如介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，立即發(fā)送；假如沖突發(fā)生，則等待一段隨機時間，重復(fù)第一步。
（3）P-堅持CSMA；
假如介質(zhì)是空閑的，則以P概率發(fā)送；而以（1-P）的概率延遲一個時間單位。時間單位等于的傳播延遲時間。
假如介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步。
假如發(fā)送被延遲一個時間單位，則重復(fù)第一步。
7.三種方法的比較：
非堅持1-堅持P-堅持
優(yōu)點當站點要發(fā)送時，只要介質(zhì)空閑，就立即發(fā)送。降低1-堅持的沖突概率，又減小介質(zhì)浪費。
缺點即使有幾個站有數(shù)據(jù)要發(fā)送，介質(zhì)仍可能處于空閑狀態(tài)。介質(zhì)利用率低。
假如有兩個或兩個以上的站點有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。P值的選擇
非常重要。
2.6.2 載波監(jiān)聽多路介質(zhì)訪問/沖突檢測（CSMA/CD）
載波監(jiān)聽多路介質(zhì)訪問/沖突檢測協(xié)議已廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)。其方法是：
每個站在發(fā)送幀期間，同時有檢測沖突的能力，一旦檢測到?jīng)_突，就立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)送一串阻塞信號，通知總線上各站沖突已發(fā)生，這樣通道的容量不致因白白傳送一損壞的幀而浪費。
2.6.3 退避算法
在CSMA/CD算法中，在檢測到?jīng)_突并發(fā)完阻塞信號后，為降低再沖突的概率，需等待一個隨機過程，然后再用CSMA算法發(fā)送。為了決定這個隨機時間，采用稱為二進制指數(shù)退避算法，算法如下：
（1）對每個幀，當?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時，設(shè)置參量為L=2；
（2）退避間隔取1~L個時間片中的一個隨機數(shù)，1個時間片等于2a（雙向傳播時間=2a，
即：a=0.5）；
（3）當幀重復(fù)一次沖突時，則將參量L加倍；
（4）設(shè)置一個重傳次數(shù)，超過這個次數(shù)，則不再重傳，并報告出錯。
2.7 物理層結(jié)構(gòu)功能
2.7.1 編碼和譯碼技術(shù)
計算機直接輸出的碼為不歸零碼（NRZ），在以太網(wǎng)的物理層媒體上傳輸幀的二進制碼必須采用特殊的編碼。
在10BASEX上采用曼徹斯特碼。優(yōu)點為：
（1）傳輸?shù)拇a中包括了同步時鐘；
（2）能很方便的檢測到發(fā)生碰撞的現(xiàn)象，平均電平發(fā)生了變化。
（3）容易區(qū)分“1”、“0”。
2.7.2 收發(fā)器
向媒體發(fā)送信號
從媒體接收信號
識別媒體是否存在信號（在總線上是否有載波）
識別碰撞（在總線上是否發(fā)生了碰撞）
四種10BASE以太網(wǎng)物理連接（P.28）
2.7.3 四種10BASE以太網(wǎng)物理性能比較
四種10BASE以太網(wǎng)物理性能比較
10BASE510BASE210BASET10BASEFL
收發(fā)器外置設(shè)備內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片內(nèi)置芯片
媒體Φ10，50Ω同軸電纜Φ5，50Ω同軸電纜3、4、5類不屏蔽雙絞線62.5/125
多模光纜
最長媒體段500m185m100m2km
拓撲結(jié)構(gòu)公共總線型公共總線型星型星型
中繼器/集線器中繼器中繼器集線器集線器
跨距/媒體段數(shù)2.5km/5925m/5500m/54km/2
網(wǎng)卡上連接端9芯D型AUIBNC，T頭RJ—45ST
2.8 10BASET以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)
2.8.1 10BASET以太網(wǎng)系統(tǒng)組成（P.30）
（1）雙絞線連接
（2）系統(tǒng)配置
HUB與網(wǎng)卡之間最長距離為100米，HUB數(shù)量最多為四個。任意兩站之間的距離不會超過500米。
（3）抗干擾能力（P.31）
正常情況：放大器有輸入時，在輸出雙絞線分別產(chǎn)生極性相反且幅度相等的差分信號，對于接收放大器，只有在差分信號輸入時，才有輸出；干擾時：會產(chǎn)生同極性且幅度相等的信號，此時，沒有輸出。起到了抗干擾作用。
2.8.2 10BASET集線器功能
（1）媒體上信號的再生和在定時
（2）檢測碰撞
（3）端口的擴展功能
（4）混合連接10BASE5與10BASET及10BASE2以太網(wǎng)系統(tǒng)
見P.33.
4B/5B碼：
16進制數(shù)4位2進制數(shù)4B/5B碼16進制數(shù)4位2進制數(shù)4B/5B碼
00000111108100010010
10001010019100110011
200101010010101010110
300111010111101110111
401000101012110011010
501010101113110111011
601100111014111011100
701110111115111111101