标签：发送 计算机网络 信道 自顶向下 冲突 链路 第六章 时隙 节点
《计算机网络：自顶向下网络》第六章笔记整理（一）
6.1 引证和服务
1、网络节点的连接方式
- 点到点的网络（广域网采用）
- 多点连接（局域网）
2、节点：主机/路由器
- 链路：沿着通信路径、连接相邻节点通信信道的是链路，分为有线链路、无线链路、局域网和共享性链路。
A.链路层负责从一个节点通过链路将帧中的数据报发送到相邻物理节点（以帧为单位）。
B.数据报在不同的链路上以不同的链路协议传送（例如第一跳是以太网，中间链路是帧中继链路，最后一跳是802.11）。
C.不同的链路协议提供不同的服务。
3、链路层提供服务
（一般化的链路层服务，不是所有的链路层都提供这些服务，一个特定的链路层只提供其中一部分的服务）
- 成帧、链路接入：
A.将数据报封装在帧中，加上帧头部、帧尾部。
B.如果采用的是共享性介质，信道接入获得信道访问权。
C.在帧头部使用MAC地址来表示源和目的。 - 在相邻两个节点完成可靠数据传输：
A.在低出错率的链路上（光纤和双绞线电缆）很少使用。
B.在无线链路经常使用，出错率高（防止源端重发）。 - 流量控制
- 差错检测、纠正
- 半双工和全双工
半双工：链路可以双向传输，但一次只有一个方向。
4、链路层功能实现
- 在适配器（网卡）上实现或者在一个芯片组上，网卡可以同时发同时接。
6.2 差错检测和纠正
1、奇偶校验
- 单bit奇偶校验
- 二维bit奇偶校验
2、Internet校验和
- 加起来取反码
3、CRC（循环冗余检测）
- 模二运算
- 位串的两种表示（二进制和多项式）
- 生成多项式
- 发送方和接收方的发送接收校验过程
6.3 多点访问协议
1、两种类型的链路（一个子网内部链路连接形式）
- 点对点
A. 拨号访问的PPP
B. 以太网交换机和主机之间的点对点链路 - 广播（共享链路或媒体）
A. 传统以太网
B. HFC上行链路
C. 802.11无线局域网
2、单个共享的广播型链路
- 2个或更多的站点同时传送产生冲突；
- 分布式算法决定节点如何使用共享信道，即决定哪个节点什么时候可以发送；
- 关于共享控制的通信必须借助信道本身传输。
3、理想的多路访问协议
- 当一个节点要发送时，以最大速率发送；当M个节点要发送时，每个节点以M分之一的最大速率发送。
- 完全分布，没有特殊节点协调发送，没有时钟和时隙的同步。
- 简单。
4、MAC协议分类
（1）信道划分协议：TDMA、FDMA、CDMA
（2）随机访问协议
A. 时隙ALOHA
- 假设：所有帧是等长的；时间被划分为相等的时隙，每个时隙可发送一帧；节点只在时隙开始时发送帧；节点在时隙上是同步的；如果两个或多个节点在一个时隙传输，所有的站点都能检测到冲突。
- 运行：当节点获取新的帧，在下一个时隙传输；
Re1:传输时没有检测到冲突，成功，节点能够在下一时隙发送新帧；
Re2:传输时检测到冲突，失败，节点在每一个随后的时隙以概率P重传帧直至成功。 - 优点：（1）节点可以以信道带宽全速连续传输；
（2）高度分布；
（3）简单 - 缺点：（1）存在冲突，浪费时隙；
（2）即使有帧要发送，仍然有可能存在空闲的时隙；
（3）发现冲突也必须要传完；
（4）需要时钟上同步；
B. 纯ALOHA（非时隙）
- 简单，无需在时钟上同步。
- 当有帧需要传输，马上传输。
- 冲突的概率增加。
C. CSMA
- CSMA/CD
发送前侦听信息，发送时侦听信息
以太网CSMA/CD算法
（1）适配器获取数据报，创建帧；
（2） 发送前，侦听信道CS，如果闲，则开始传送帧，如果忙，则一直等到闲再发送；
（3）发送过程中，冲突检测CD，如果没有冲突，则成功，如果检测到冲突，则放弃，之后尝试重发；
（4） 发送方适配器检测到冲突，除放弃外，还发送一个Jam信号，所有听到冲突的适配器也是如此；（强化冲突）
（5） 如果放弃，适配器进入指数退避状态；（二进制指数退避算法） - 无线局域网中的MAC协议：CSMA/CA
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