计算机网络知识梳理(十二)--- 随机访问MAC协议

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小知识,大挑战!本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

前言

计算机网络知识梳理 这个系列是为了巩固在计算机网络方面的相关理论基础,日常开发虽然用不到,但是真要是有啥问题还得靠平常积累的知识点

是什么

随机访问MAC协议就是所有用户都可以根据自己的意愿随机地向信道上发送信息, 如果一个用户在发送信息期间没有其他用户发送信息,则该用户信息发送成功,如果两个 或两个以上的用户都在共享的信道上发送信息,则产生冲突或碰撞(Collision), 导致用户 信息发送失败,每个用户随机退让一段时间后,再次尝试,直至成功。

可见,随机访问实际上就是争用接入,竞争胜利者可以暂时占用共享信道来发送信息,竞争失败者随机等待 -段时间,再次竞争,直至竞争成功。随机访问协议的特点是:站点可随时发送数据,争用信道,容易发生冲突,需要消解冲突的机制,但能够灵活适应站点数目及其通信量的变化。

典型的随机访问协议有载波监听多路访问协议以及带冲突检测的载波监听多路访问协议等。

载波监听多路访问协议

若能先判断一下信道是否空闲,如果空闲则发送帧,否则推迟发送,这样,冲突的可能性便会减少。基于这一思想,提出了载波监听多路访问协议(Carrier Sense Multiple Access, CSMA)。

CSMA的特点是通过硬件装置,即载波监听装置,使通信站在发送数据之前,监听信道上其他站点是否在发送数据,如果在发送,则暂时不发送,从而减少了发生冲突的可能,提高了系统的吞吐量。所以,有时候又称CSMA的工作方式为“先听后说”。

根据监听政策不同,CSMA 又可以分为三种不同的协议

非坚持

非坚持CSMA的基本原理:若通信站有数据发送,先侦听信道;

若发现信道空闲,则立即发送数据;

若发现信道忙,则等待-一个随机时间,然后重新开始侦听信道,尝试发送数据;

若发送数据时产生冲突,则等待-一个随机时间,然后重新开始侦听信道,尝试发送数据。

1-坚持

非坚持CSMA的基本原理:若通信站有数据发送,先侦听信道;

若发现信道空闲,则立即发送数据;

若发现信道忙,则一直等待空闲,发送数据

p-坚持

P-坚持CSMA适用于时隙信道( 即同步划分时隙)。 P -坚持CSMA的基本原理:若通信站有数据发送,先侦听信道;

若发现信道空闲,则以概率P在最近时隙开始时刻发送数据,以概率Q=1-P延迟至下一一个时隙发送。若下一一个时隙仍空闲,重复此过程,直至数据发出或时隙被其他通信站占用;

若信道忙,则等待下一个时隙,重新开始发送过程;

若发送数据时发生冲突,则等待-一个随机时间,然后重新开始发送过程。

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