计算机网络---数据链路层的介质访问控制
1. 信道划分介质访问控制
- 介质访问控制(Medium Access Control,MAC):多个节点共享同一个“总线型”广播信道时,可能发生“信号冲突”。



1.1 时分复用(TDM)

1.2 频分复用(FDM)& 波分复用(WDM)

1.3 码分复用(CDM)

1.4 总结

2. 随机访问介质访问控制

2.1 ALOHA协议

2.2 CSMA协议
- CSMA(Carrier Sense Multiple Access)协议,即载波监听多路访问协议,CSMA协议在ALOHA协议基础上提出改进:在发送数据之前,先监听信道是否空闲,只有信道空闲时,才会尝试发送

2.2.1 1-坚持CSMA协议

2.2.2 非坚持CSMA协议

2.2.3 p-坚持CSMA协议

2.2.4 总结

2.3 CSMA/CD协议(有线)

“争用期”是一段固定大小的时间

【2016 统考真题】

解答:
要解决“理论上可以相距的最远距离”那么最远肯定要保证能检测到碰撞,而以太网规定最短帧长为64B,其中Hub为100Base-T集线器,可知线路的传输速率为100MB/s,则单程传输时延为64B÷100Mb/s÷2=2.56μs,又Hub在产生比特流的过程中会导致延时1.53μs,则单程的传播时延为2.56μs-1.535μs=1.025μs,从而H3与H4之间理论上可以相距的最远距离为200m/μs×1.025μs=205m
2.4 CSMA/CA协议(无线)


2.5 总结

强调:CSMA/CD无ACK,其用于有线

强调:CSMA/CA协议有ACK,用于无线,信道预约机制是可选的,不一定非要都要,且监测到信道忙碌时,会随机退避一段时间,这段随机退避的时间只有在信道空闲时才会扣除倒计时
3. 轮询访问
3.1 令牌传递协议

以太网交换机的出现,标志着令牌环网技术的淘汰

3.2 总结

4. 局域网

4.1 基本概念与体系结构


4.2 以太网与IEEE 802.3

强调:
-
- 同轴电缆只能半双工
-
- 双绞线:① 速率 < 2.5Gbps 可支持半双工或全双工(节点连接时协商)② 速率 >= 2.5Gbps 仅支持全双工
-
- 光纤只支持全双工


以上两种标准的以太网MAC帧只存在细微上的差异:
- V2标准 — — 662N4,收发协数验
- IEEE 802.3 标准 — — 662N4,收发长数验
两种标准的差异更多是对现实生活的一种考量,当然现实生活中还是V2标准用的多

强调:
- MAC地址是数据链路层的概念,路由器、交换机都有,而集线器没有
- IP地址是网络层的概念
- MAC地址是物理地址,IP地址是逻辑(虚拟)地址

4.3 虚拟局域网(VLAN)

一个VLAN范围往往会位于不同的交换机,这导致帧的传输往往需要跨越交换机,而标准的以太网帧内部却没有VLAN编号的标识,其在自己内部交换机传输没问题(交换机内部有专门数据结构记录),当跨越交换机时,交换机不可能无脑接收外来帧给自己增添负担,于是特殊的,在跨越交换机前,要将标准以太网帧新增上VLAN编号,即变为802.1Q帧。


对比:
- 标准以太网帧:662N4,收发协数验
- 802.1Q帧:6642N4,收发V协数验
4.4 IEEE 802.11无线局域网

强调:
- 802.11帧的数据帧格式只需重点关注三个地址,对应口诀去往AP中起止,来自AP止中起
- 不看口诀是这样的,地址1是直接接收数据帧的结点地址,地址2是实际发送数据帧的结点地址
- 在802.11无线局域网内,两个移动站之间不能直接通信,必须通过基站(AP)转发


4.5 总结



5. 以太网交换机



至此第三章就结束了,第三章相比前两章就有很多重要的知识点了,真题考的也变多了,个人认为最重点是在流量控制 & 可靠传输的三种协议以及怎么解决有线的信道争用问题(CSMA/CD协议),对于无线的信道争用问题(CSMA/CA协议)这更多是一个难点,其次是怎么进行差错控制,涉及检错编码(奇偶校验、CRC)和纠错编码(海明码 — — 难点),还有局域网中各种帧的记忆口诀。只单从真题的出现频率来看,最重点出现的最多。
参考:《王道计算机考研 计算机网络》
https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q/?share_source=copy_web
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