1.频分复用

将信道分为多个频带, 用户得到某个频带后,在通信的过程中, 自始至终都都占用这个信道.即频分复用中, 所有用户同时占用不同频带的信道

2. 时分信道

将时间划分为一段一段的等长时分复用帧, 每个用户在不同时间占用相同的数据帧

3. CSMA/CD 载波监听多点接入/碰撞检测

(1)多点接入

多个计算机以多点接入的方式连接到一根线上

(2)载波监听

用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送来的数据信号

(3)碰撞检测

就是计算机边发送数据边检测信道上的信号
当几个站点同时向总线上发送数据的时候, 此时总线上的电压波动会变大, 当电压的摆动超过了电压的最大值之后, 站点就会认为信号发生冲突. 此时总线上的数据就会发生错误, 此时两个站点就会放弃发送本次数据,在等一个合适的时间另发送数据

4. 以太网

(1) 传播时延对载波监听的影响

使用 CSMA/CD 的以太网不能进行全双工通信, 只能进行半双工通信. 每个站点发送数据之后的一小段时间内, 存在遭遇碰撞的问题, 在 2t 的时间以内都有可能会有发生冲突. 发送的不确定性使得整个以太网的平均通信量源小于以太网的最高数据率.

(2)争用期

两倍的端到端的返回时间就是争用期. 以太网为 51.2 us, 在争用期内可以发送 512bit , 即 54 字节的数据. 以太网在发送数据的时候, 如果前 64 个字节不会发生冲突, 则以后的数据也一定不会发生冲突. 同时以太网规定, 最短帧长是 64 字节, 凡是小于 64 字节的数据都是无效帧

(3)以太网的网线长度

以太网的长度不能超过100米

5. 二进制置数退避算法

(1)确定争用期

一般争用期是 2t

(2)定义参数 k

k = Min[重传次数, 10]

(3)确定退避算法

在上面确定出 k 值, 然后从整数 [0, 1, …, (2 ^ k - 1) ], 中随机的选出来一个等待的时间记为 r, 此时 r 就是退避时间, 就是等待 r 时间长就将数据再次传出. 当重复传送数据的次数为 16 时仍然不能成功, 此时就将这个数据帧丢弃, 向上级进行报告.

6. 定义

只要满足 CSMA/CD 机制的就叫做以太网

(1) 以太网和数据链路层的两个子层

以太网提供的服务不可靠, 即最大努力的交付. 不负责纠错, 由传输层进行纠错

(2) 集线器的特点

集线器工作在物理层, 发送的数据不安全

(3) 以太网的信道利用率

争用时间为 2t, 帧长为 L, 发送速率为 C, 则发送时间就是 L / C. a = 单程发送数据时间t / 帧的发送时间 T0(a = t / t0). 其中 a 越小代表 t 越小, 即一有碰撞就可以立即检测出来, 当 a 越大的时候, 就证明 t 越大, 即就是 信道利用率越低

(4) 以太网信道利用率最大值

T0 / (T0 + t) = 1 / (1 + a)

(5) MAC层的硬件地址

网卡芯片上的地址就叫 MAC 地址.

适配器检查 MAC 地址

网卡能够接受的数据帧是 单播, 广播, 多播数据帧. 帧间时间间隔是 9.6 us

7. 以太网的扩展

(1) 物理层上的扩展

通过用集线器将若干个局域网相连, 但是这样会增加碰撞域, 信道利用率降低

(2) 数据链路层上的扩展

(3) 网桥作用

根据帧的源 AMC 地址和目标 MAC 地址将数据帧从源主机发送到目标主机. 可以隔离冲突

(4)交换机

可以进行存储转发, 可以避免冲突. 用交换机连的往是全双工的通信, 具有安全性端口带宽独享, 可以自学 MAC 地址表, 转发数据是根据 MAC 地址表学习.

(5) 高速以太网

速率达到 100 Mb/s 的以太网就叫做高速以太网, 采用星型拓扑结构, CSMA/CD 协议.