共享信道的传统局域网课件.ppt

局域网的特点覆盖范围小,通常为一座大楼或一组楼群通常为某个组织单独拥有,即该组织拥有组成某个局域网的所有互连设备,而组成广域网相当一部分的网络资源可能属于其他组织选择局域网必须谨慎,因为这可能需要一笔不小的投资(与拨号上网或广域网中专线费用相比)用于建网和维护局域网的网络管理责任完全由用户自己负责。局域网的数据传输速率一般要比广域网高得多城域网的特点城域网:覆盖于局域网和城域网之间的区域:整个城市的范围它实际上不过是一个更大范围的局域网系统,一般采取和局域网相似的技术。可以支持数据和语音的传输媒体访问控制协议网络链路点到点链路:链路的两端各有一个发送者和接受者,如PPP和HDLC协议广播链路:多个发送和接收站点连接到同一个共享广播信道上,任何一个站点发送帧,其他所有站点都会收到该帧。决定广播链路中信道分配的协议属于数据链路层,称为媒体访问控制MAC协议。共享媒体的访问控制技术访问控制采用的方式集中式:选取出一个控制器,只有它可以授权访问网络。当一个节点要传输时,它必须首先得到该控制器的允许。分布式:所有站点使用相应的媒体访问控制机制来决定站点传输的顺序。优缺点:集中方式中每个站点的访问控制逻辑相当简单,避免了站点间分布协议所带来的问题。单点故障:所有的控制都是通过一个中心的控制点来进行的共享媒体的访问控制技术怎样控制对共享媒体的访问同步机制:整个信道带宽被分割成许多部分,每一部分被分配给某一个站点。如电路交换中的频分多路时分多路技术异步机制:考虑到LAN与MAN中每个站点的传输无法预知,常采用异步机制以动态分配信道包括时间片轮转、预约和竞争等MAC:异步机制时间片轮转:每个节点按一定的顺序得到传输时间片。在轮到发送时站点可以选择是否进行传输,如果要进行传送,站点所传输的时间不能超过该时间片。站点的逻辑顺序的控制可采用集中式或分布式。轮询就是一种集中式的控制方式。预约:媒体访问时间被分成一些时槽。一个节点在要传输时,可以为即将到来的传输预约一些时槽。预约可以是集中式或分布式的。MAC:异步机制(续)竞争:没有相应的机制来决定该由谁来传输所有节点都展开竞争以获取对共享媒体的访问权。竞争机制是分布式的。易于实现,并且在低负荷和中等负荷时竞争机制的性能还不错,只是在重负荷下,有些竞争机制的性能会急剧下降。ALOHA协议基本思想:只要一个站点想要传输信息帧,它就把信息帧传输出去。然后它听一段时间,如果在信息来回传播的最大延迟时间(两倍于相距最远的两个站点之间传递信息的时间〕再加上一小段固定的时间内收到了确认,传输成功;否则,传输站点重发信息帧。如果在发了好几次后仍得不到确认,就只好放弃。ALOHA协议的效率假设:无限多个用户产生的新帧服从普阿松分布,平均每帧时产生S个新帧每个站点每帧时发送的帧服从普阿松分布,平均每帧时发送G个帧吞吐率S应该是负载G与帧传送成功的概率,即S=GP0。其中P0是发送的帧不会发生冲突的概率。任一帧时内生成K帧的概率服从普阿松分布:两个帧时内产生的帧数平均为2G,在整个冲突危险区内无任何其他帧产生的概率为G=,吞吐率S最大,其值为≈+t与阴影帧的开始碰撞与阴影帧的开始碰撞tt0+2tt0+3tt0冲突危险区时间阴影帧的冲突危险区分槽(Slotted)ALOHA信道上的时间被分成离散的时间间隔即时槽,其大小相当于帧的传输时间。所有的站点的时钟保持同步。站点只有在时槽开始时才能传输数据。只有那些都在同一个时槽开始进行传输的帧才有可能冲突,可能发生冲突危险区比ALOHA降低了一半:等式对G求导,当G=1时,吞吐率S为最大值1/e,,因此信道的最大利用率提高到37%