介质访问控制(medium access control)简称MAC。 是解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时,如何分配信道的使用权问题。
它定义了数据帧怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中,对连接介质的访问是“先来先服务”的。物理寻址在此处被定义,逻辑拓扑(信号通过物理拓扑的路径)也在此处被定义。线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)即带冲突检测的载波监听多路访问技术(载波监听多点接入/碰撞检测)。在传统的共享以太网中,所有的节点共享传输介质。如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务,就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。
CSMA/CD采用二进制指数退避算法,又称为二元指数后退算法。退避算法是以冲突窗口大小为基准的,每个节点有一个冲突计数器C。退避的时间与冲突次数具有指数关系,冲突次数越多为k,退避的时间就可能越长,为2倍的延时。,若达到限定的冲突次数,该节点就停止发送数据。
CSMA/CD要点:
争用期长度:
在极限条件下,一个局域网中两个收发器间(允许接4个中继器)的最大距离为2500m,往返5000m,同轴电缆的时延特性为5us/km,即如遇冲突,端到端往返时延为25us。然而这是理想的时延,考虑到中继器的额外时延,最坏情况下取估计时延为45us,再加上强化冲突需发送48bit,接受方要接受到48bit后才确认冲突,即在增加4.8us,共49.8us,所以通常以太网取51.2us为争用期的时间长度(传输512bit,即64字节时间),即桢的长度至少为64字节。
例题: