csma令牌环令牌总线比较.docx

CSMA/CD, 令牌环 ,令牌总线

CSMA全拼为 Carrier Sense Multiple Access (载波侦听多路访问) ,是工作
在 OSI 参考模型的数据链路层的介质访问控制子层。是一种抢占型的半双工介
质访问控制协议,采用分布式控制方法。其中:
载波侦听( Carrier Sense , CS)
指任何连接到介质的设备在欲发送帧前, 必须对介质进行侦听, 当确认其
空闲时,才可以发送。
多路访问( Multiple Access ,MA )
指多个设备可以同时访问介质, 一个设备发送的帧也可以被多个设备接收。
根 据 发 生 冲 突 时 的 解 决 策 略 , CSMA 可 分 为 CSMA/BA,
四
CSMA/CA,CSMA/CD,CSMA/CP 种,其中 CSMA/CD是最为常见的一种, CSMA/CD
在发送时检测冲突,并采取适当措施进行补救。
CSMA/CD是广泛用于总线或树形局部网络的一种访问协议。在基带系统中 ,
最早采用这种访问协议的是著名的原型以太网 ( 1976年 ) , 最早采用此类访问协
年
议的宽带系统是  (1979 ) 。其基本思想起源于 ALOHA系统 ,ALOHA方式
具体可分为纯 ALOHA和时间片 ALOHA两种形式 , 最大吞吐量分别只有 %和
%。造成 ALOHA方式信道效率低的根本原因是节点的发送意图与信道状态无
关。为克服此弱点 , CSMA/CD方式应运而生 , 其主要改进是增添了“讲前先听”
的功能。它具体可分为三种形式  -持续监听式和 -持续监听式。
断续监听式 CSMA遵守如下规则。 ( 1 ) 若信道闲 , 发送节点可发送信包 , ( 2 ) 若
信道忙 ,则后退一随机时间片 , 然后再次监听信道 , 并重复以上算法。对于 1-持续
式 CSMA , 发送节点遵守下列规则: < 1 > 若信道闲 , 则以概 1发送信包 , < 2 > 若
信道忙 , 则持续监听信道 , 直到信道由忙变闲为止 , 然后以概率 1发送。对于持续
式 P-CSMA, 发送节点遵守如下规则 ( 1 ) 若信道闲 , 则以概率 P (0<P<1) 发送
信包 ,且以概率 1-P 延迟一段时间 , 若信道仍然空闲 , 则可重复此过程 , 直到此信
包发完或出现冲突为止。 若在此过程中出现冲突 ,则按重发延迟后退一段时间 , 再
重发 ( 2 ) 若信道忙 , 则应持续监听信道直到它由忙变闲,再重复上述过程。断续
式的出发点是试图尽量避免冲突 , 但当几个节点由于冲突而等待重发时 , 若它们
的后退延迟没结束 , 即使信道已闲也不能重发 , 浪费了信道空闲时间。与之相
反 ,1-持续式的出发点是希望尽量运用信道的空闲时间 , 但当两个以上节点都监
听到信道空闲时将会同时以概率 /发送 , 因而导致冲突。P- 持续式实际是以上两种
形式的一种折衷 CSMA 也可在以上三种形式上再进行时间分片 , 其最大信道容
量可达 90% 。
CSMA/CD 的主要改进是变“讲前先听”为“边讲边听” ,增加了检测冲突的
功能。由于它用于判断是否占有信道的时间远小于信包传输时间, 因而提