介质访问控制子层¶

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在 LAN 等场景下，我们需要使用 广播信道 (boardcast channels)，或者称 多路访问信道 (multiaccess channels) 或 随机访问信道 (random access channel)。对于广播信道，关键的问题是在保证多方争用时确定 谁可以使用，以及广播到所有设备时，确定是谁接收。

OSI 七层模型将数据链路层分为 LLC 和 MAC 两个子层。LLC 层负责流量控制， MAC 层负责 成帧、物理寻址、差错控制、访问控制。

一个朴素的想法是，做一个静态的 FDM 或者 TDM 。但是这样会导致 - 资源浪费。只有一个站想要“说话”的时候... - 可扩展性差。如果有新站想要加入怎么办呢？

广播信道传输协议¶

ALOHA¶

Pure ALOHA¶

想法很简单：谁想发就发。但两个用户发送的信号发生重叠（冲突， collision ）时冲突的帧会损坏。

在这种方式下我们期望的利用率是 \(1/2e \approx 18%\)。

Slotted ALOHA¶

时间被分成离散的槽 (slot)，用户只能在每个槽的开始时刻才能发送帧。每次传输帧的用时必须小于等于一个草的长度。

在这种方式下我们期望的利用率是 \(1/e\)。

载波侦听多路访问， CSMA¶

为了减小冲突，我们可以“发之前听一下”，等没人用了我再发。这种策略就叫 CSMA 。

1-persistent CSMA
non-persistent CSMA
p-persistent CSMA

CSMA/CD¶

即带冲突检测的 CSMA (with Collision Detection)。

无冲突协议¶

基本位图协议 Basic Bit-map Protocol¶

令牌环协议 Token Ring¶

二进制倒数协议 Binary Countdown Protocol¶

得到的编号越大，优先级越高。

有限冲突协议¶

我们在这里介绍自适应树遍历协议 (Adaptive Tree Walk Protocol)。

我们现在来看两个具体的实现。

以太网 Ethernet - IEEE 802.3¶

经典以太网¶

一个 10 Mbps 的以太网标准在 1978 年被制定出来，它被称为 DIX Standard。1983 年，它被修订，并成为 IEEE 802.3.

物理层¶

传统的接线模式不太方便设备的增减；出现断裂等情况也很难定位。因此人们开发出了一种设备 集线器 (Hub)，这种设备有很多接口，每个接口之间简单地连接起来，这样任何一个接口发送来的帧会被传播到其他所有端口。端口的设置也方便了设备增减和定位问题。Hub 的任务就是完成转发，仅是信号的传播。

传输协议¶

以太网是 无连接 的，也不提供确认；使用 1-persistent CSMA/CD 来传输。如果站侦听到了冲突则发一个短的加强信号 (jam signal) 确保另一个站也能听到冲突。

二进制指数后退算法 用于确定等待时间。