【以太网】是局域网(LAN)中广泛使用的一种技术,主要涉及在共享介质环境中数据传输的机制。本课件重点介绍了两种信道分配方法以及多路访问协议。
1. **信道的静态分配**:
- **频分多路复用(FDM)**:将信道划分为不同的频率带宽,每个用户占用一个特定的频率段进行通信,但这种方法在局域网中并不常用,因为其延迟时间长且信道利用率低。
- **时分多路复用(TDM)**:将时间划分为多个相等的时段,每个用户轮流使用信道,同样,这种技术在局域网环境中的效率不高。
2. **信道的动态分配**:
动态分配解决了静态分配的缺点,它假设了以下几个关键点:
- **站模型(Station Model)**:网络由多个独立的站点组成,每个站点都有可能产生数据帧,并且以恒定速率生成。
- **单通道假设**:所有通信均通过单一共享信道进行,每个站点都可以发送和接收数据,没有主从关系。
- **冲突假设**:如果两个或更多帧同时发送,就会发生冲突,所有站点都能够检测到冲突并重传帧。
- **时间假设**:时间可以是连续的,也可以被划分为时隙。在时隙分时隙模式下,帧必须在时隙开始时发送,一个时隙可以发送0、1或多个帧。
- **侦听假设**:载波侦听(Carrier Sense)是指在使用信道前,站点会检查信道是否忙碌,非载波侦听则是不进行检测直接发送。局域网通常使用载波侦听来减少冲突。
3. **经典的多路访问协议**:
- **纯ALOHA**:任意时刻生成的帧都立即发送,可能导致冲突。吞吐率随着用户数量增加而降低,最高约为0.184。
- **时隙ALOHA**:将时间划分为固定长度的时隙,每个时隙开始时发送帧,减少了冲突的可能性,提高了信道效率。
这些概念对于理解以太网的工作原理至关重要。以太网采用了载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)协议,这是一种动态信道分配方法,它允许站点在检测到信道空闲时立即发送数据,如果检测到冲突,则会停止发送并随机延时后重试,以避免再次冲突。这种机制提高了信道利用率并降低了延迟,使得以太网成为局域网中广泛采用的标准。