區域網介質訪問控制方法

A. 區域網的訪問控制有哪幾種，分別適用於哪些網路

1、沖突檢測的載波偵聽多路訪問法：適用於所有區域網。

2、令牌環訪問控製法：只適用於環形拓撲結構的區域網。

3、令牌匯流排訪問控製法：主要用於匯流排形或樹形網路結構中。

(1)區域網介質訪問控制方法擴展閱讀

令牌匯流排訪問控制方式類似於令牌環，但把匯流排形或樹形網路中的各個工作站按一定順序如按介面地址大小排列形成一個邏輯環。只有令牌持有者才能控制匯流排，才有發送信息的權力。信息是雙向傳送，每個站都可檢測到站點發出的信息。

CSMA/CD要解決的另一主要問題是如何檢測沖突。當網路處於空閑的某一瞬間，有兩個或兩 個以上工作站要同時發送信息，同步發送的信號就會引起沖突。

B. 區域網適用的介質訪問控制方法是如何分類的

邏輯鏈路 Logical Links
Logical Links 邏輯鏈路邏輯鏈路是實際電路或邏輯電路上交換通信信息的兩個端系統之間的一種協議驅動通信會話。協議棧定義了兩個系統在某種介質上的通信。在協議棧低層定義可用的多種不同類型的通信協議，如區域網絡(LAN)、城域網(MAN)和象X．25或幀中繼這樣的分組交換網路。邏輯鏈路在物理鏈路(可以是銅線、光纖或其他介質)上的兩個通信系統之間形成。根據OSI協議模型，這些邏輯鏈路只在物理層以上存在。你可以認為邏輯鏈路是存在於網路兩個末斷系統間的線路。
面向連接的服務 為了保證可靠的通信，需要建立邏輯線路，但在兩個端系統間要維持會話。
面向需要應答連接的服務 分組傳輸並有返回信號的邏輯線路。這種服務產生更大的開銷，但更加可靠。
無應答不連接服務 無需應答和預先的傳送。在端系統間沒有會話。
OSI協議棧中的數據鏈路層可進一步細分為較低的介質訪問控制(MAC)子層和較高的邏輯鏈路控制(LLC)子層。當它接收到一個分組後，它從MAC子層向上傳送。如果有多個網路和設備相連，LLC層可能將分組送給另一個網路。例如，在一個NetWare伺服器上，你可能既安裝了乙太網絡適配器又安裝了令牌網路適配器，NetWare自動地在連接到適配器的網路間橋接，這樣原來在乙太網上的分組就可以傳送到令牌網上的目的地了，LLC層就象網路段間的交換或鏈路中繼，它將乙太網的幀重裝成令牌環網的幀。
相關條目：Connection-Oriented and Connectionless Protocols面向連接和無連接協議；Data-Link Layer OSI Model OSI模型的數據鏈路層；Layered Architecture分層體系結構；Open Systems Interconnection Model 開放式系統互聯模型；Protocol Stack協議棧。

C. 區域網中常有那幾種拓撲結構,哪幾種傳輸介質,哪幾種介質訪問控制方法

拓撲結構的話，例如有網狀結構，星型結構，匯流排結構長很多。傳輸介質的話有雙絞線光纖的。介質訪問控制一般都是載波監聽。

D. 區域網從介質訪問控制方法的角度可分為哪兩類它們的主要特點是什麼

區域網介質訪問控制方法的角度可以分為共享式區域網和交換式區域網。
共享式乙太網最大的問題是採用CSMA/CD介質訪問控制方式，通過集線器級聯或堆疊後形成的網路仍是屬於同一個沖突域。在同一個沖突域中，任一時刻只允許一個站點發送數據，每一次的傳送都會佔用整個傳輸介質。傳輸介質是共享的，所有站點平分帶寬。
交換式乙太網是在10Base-T和100Base-TX雙絞線基礎上發展起來的一種高速網路，它的關鍵設備是交換機（Switch）。交換機是一種特殊的網橋，它的一個埠是一個沖突域。

E. 區域網的3個關鍵技術是什麼

區域網三個關鍵技術：網路拓撲、傳輸介質和介質訪問控制方法。

區域網的類型很多，若按網路使用的傳輸介質分類，可分為有線網和無線網；若按網路拓撲結構分類，可分為匯流排型、星型、環型、樹型、混合型等。

若按傳輸介質所使用的訪問控制方法分類，又可分為乙太網、令牌環網、FDDI網和無線區域網等。其中，乙太網是當前應用最普遍的區域網技術。

(5)區域網介質訪問控制方法擴展閱讀：

網路中各節點通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來的一個閉合環形結構網。環形結構網路的結構也比較簡單，系統中各工作站地位相等。系統中通信設備和線路比較節省。

在網中信息設有固定方向單向流動，兩個工作站節點之間僅有一條通路，系統中無信道選擇問題；某個結點的故障將導致物理癱瘓。環網中，由於環路是封閉的，所以不便於擴充，系統響應延時長，且信息傳輸效率相對較低。

F. 區域網從介質訪問控制方法的角度可分為哪兩類乙太網屬於其中的哪一類區域網

傳輸訪問控制方式與區域網的拓撲結構/工作過程有密切關系.目前,計算機區域網常用的訪問控制方式有三種,分別用於不同的拓撲結構:帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問法(CSMA/CD),令牌環訪問控製法(Token Ring),令牌匯流排訪問控製法(token bus).

1 CSMA/CD

最早的CSMA方法起源於美國夏威夷大學的ALOHA廣播分組網路，1980年美國DEC、Intel和Xerox公司聯合宣布Ethernet網採用CSMA技術，並增加了檢測碰撞功能，稱之為CSMA/CD。這種 方式適用於匯流排型和樹形拓撲結構，主要解決如何共享一條公用廣播傳輸介質。其簡單原理 是：在網路中，任何一個工作站在發送信息前，要偵聽一下網路中有無其它工作站在發送信 號，如無則立即發送，如有，即信道被佔用，此工作站要等一段時間再爭取發送權。等待時 間可由二種方法確定，一種是某工作站檢測到信道被佔用後，繼續檢測，直到信道出現空閑 。另一種是檢測到信道被佔用後，等待一個隨機時間進行檢測，直到信道出現空閑後再發送 。

CSMA/CD要解決的另一主要問題是如何檢測沖突。當網路處於空閑的某一瞬間，有兩個或兩 個以上工作站要同時發送信息，這時，同步發送的信號就會引起沖突，現由IEEE802.3標准確定的CSMA/CD檢測沖突的方法是：當一個工作站開始佔用信道進行發送信息時，再用碰撞 檢測器繼續對網路檢測一段時間，即一邊發送，一邊監聽，把發送的信息與監聽的信息進行比較，如結果一致，則說明發送正常，搶占匯流排成功，可繼續發送。如結果不一致，則說明 有沖突，應立即停止發送。等待一隨機時間後，再重復上述過程進行發送。

CSMA/CD控制方式的優點是：原理比較簡單，技術上易實現，網路中各工作站處於平等地位 ，不需集中控制，不提供優先順序控制。但在網路負載增大時，發送時間增長，發送效率急劇下降。

2 令牌環

令牌環只適用於環形拓撲結構的區域網。其主要原理是：使用一個稱之為「令牌」的控制標 志(令牌是一個二進制數的位元組，它由「空閑」與「忙」兩種編碼標志來實現，既無目的地 址 ，也無源地址)，當無信息在環上傳送時，令牌處於「空閑」狀態，它沿環從一個工作站到 另 一個工作站不停地進行傳遞。當某一工作站准備發送信息時，就必須等待，直到檢測並捕獲 到經過該站的令牌為止，然後，將令牌的控制標志從「空閑」狀態改變為「忙」狀態，並發送出一幀信息。其他的工作站隨時檢測經過本站的幀，當發送的幀目的地址與本站地址相符時，就接收該幀，待復制完畢再轉發此幀，直到該幀沿環一周返回發送站，並收到接收站指向發送站的肯定應簽信息時，才將發送的幀信息進行清除，並使令牌標志又處於「空閑」狀 態，繼續插入環中。當另一個新的工作站需要發送數據時，按前述過程，檢測到令牌，修改狀態，把信息裝配成幀，進行新一輪的發送。

令牌環控制方式的優點是它能提供優先權服務，有很強的實時性，在重負載環路中，「令牌 」以循環方式工作，效率較高。其缺點是控制電路較復雜，令牌容易丟失。但IBM在1985年 已解決了實用問題，近年來採用令牌環方式的令牌環網實用性已大大增強。

3 令牌匯流排

令牌匯流排主要用於匯流排形或樹形網路結構中。它的訪問控制方式類似於令牌環，但它是把總 線形或樹形網路中的各個工作站按一定順序如按介面地址大小排列形成一個邏輯環。只有令牌持有者才能控制匯流排，才有發送信息的權力。信息是雙向傳送，每個站都可檢測到其它站 點發出的信息。在令牌傳遞時，都要加上目的地址，所以只有檢測到並得到令牌的工作站， 才能發送信息，它不同於CSMA/CD方式，可在匯流排和樹形結構中避免沖突。

這種控制方式的優點是各工作站對介質的共享權力是均等的，可以設置優先順序，也可以不設 ；有較好的吞吐能力，吞吐量隨數據傳輸速率增高而加大，連網距離較CSMA/CD方式大。缺 點是控制電路較復雜、成本高，輕負載時，線路傳輸效率低。

G. 乙太網是目前應用最廣泛的區域網,使用介質訪問方式是什麼

咨詢記錄 · 回答於2021-10-17

H. 常用的網路訪問控制方法都有什麼

常用的訪問控制方式有3種，分別是載波多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）、令牌環訪問控製法（Token Ring）和令牌匯流排訪問控製法（Toking Bus）。
分別適用於：
CSMA/CD訪問控制方式主要用於匯流排型和樹狀網路拓撲結構、基帶傳輸系統，適用於匯流排型區域網；
令牌環介質訪問控制方法是通過在環狀網上傳輸令牌的方式來實現對介質的訪問控制；
令牌匯流排訪問控製法主要用於匯流排型或樹狀網路結構中，目前微機局域中的主流介質訪問控制方式。

I. 區域網基本技術中有哪幾種媒體訪問控制方法

計算機區域網一般採用共享介質，這樣可以節約區域網的造價。對於共享介質，關鍵問題是當多個站點要同時訪問介質時，如何進行控制，這就涉及到區域網的介質訪問控制（Medium Access Control，MAC）協議。在網路中伺服器和計算機眾多，每台設備隨時都有發送數據的需求，這就需要有某些方法來控制對傳輸媒體的訪問，以便兩個特定的設備在需要時可以交換數據。傳輸媒體的訪問控制方式與區域網的拓撲結構、工作過程有密切關系。目前，計算機區域網常用的訪問控制方式有3種，分別是載波多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）、令牌環訪問控製法（Token Ring）和令牌匯流排訪問控製法（Toking Bus）。其中，載波多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）是由ALOHA隨機訪問控制技術發展而來的，在此，對ALOHA隨機訪問控制技術簡要介紹一下。
1．ALOHA協議
ALOHA協議是20世紀70年代在夏威夷大學由Norman Abramson及其同事發明的，目的是為了解決地面無線電廣播信道的爭用問題。ALOHA協議分為純ALOHA和分槽ALOHA兩種。
（1）純ALOHA
ALOHA協議的思想很簡單，只要用戶有數據要發送，就盡管讓他們發送。當然，這樣會產生沖突從而造成幀的破壞。但是，由於廣播信道具有反饋性，因此發送方可以在發送數據的過程中進行沖突檢測，將接收到的數據與緩沖區的數據進行比較就可以知道數據幀是否遭到破壞。同樣的道理，其他用戶也是按照此過程工作。如果發送方知道數據幀遭到破壞（檢測到沖突），那麼它可以等待一段隨機長的時間後重發該幀。對於區域網LAN，反饋信息很快就可以得到；而對於衛星網，發送方要在270ms後才能確認數據發送是否成功。通過研究證明，純ALOHA協議的信道利用率最大不超過18%（1/2e）。
（2）分槽ALOHA
1972年，Roberts發明了一種能把信道利用率提高一倍的信道分配策略，即分槽ALOHA協議。其思想是用時鍾來統一用戶的數據發送。辦法是將時間分為離散的時間片，用戶每次必須等到下一個時間片才能開始發送數據，從而避免了用戶發送數據的隨意性，減少了數據產生沖突的可能性，提高了信道的利用率。在分槽ALOHA系統中，計算機並不是在用戶按下回車鍵後就立即發送數據，而是要等到下一個時間片開始時才發送。這樣，連續的純ALOHA就變成離散的分槽ALOHA。由於沖突的危險區平均減少為純ALOHA的一半，因此分槽ALOHA的信道利用率可以達到36%（1/e），是純ALOHA協議的兩倍。對於分槽ALOHA，用戶數據的平均傳輸時間要高於純ALOHA系統。
2．載波偵聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）
CSMA/CD是Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection的縮寫，含有兩方面的內容，即載波偵聽（CSMA）和沖突檢測（CD）。CSMA/CD訪問控制方式主要用於匯流排型和樹狀網路拓撲結構、基帶傳輸系統。信息傳輸是以「包」為單位，簡稱信包，發展為IEEE 802.3基帶CSMA/CD區域網標准。
（1）CSMA/CD介質訪問控制方案
先聽後發，工作站在每次發送前，先偵聽匯流排是否空閑，如發現已被佔用，便推遲本次的發送，僅在匯流排空閑時才發送信息。介質的最大利用率取決於幀的長度和傳播時間，與幀長成正比，與傳播時間成反比。
載波監聽多路訪問CSMA的技術也稱做先聽後說LBT（Listen Before Talk）。要傳輸數據的站點首先對媒體上有無載波進行監聽，以確定是否有別的站點在傳輸數據。如果媒體空閑，該站點便可傳輸數據；否則，該站點將避讓一段時間後再做嘗試。這就需要有一種退避演算法來決定避讓的時間，常用的退避演算法有非堅持、1-堅持、P-堅持3種。
① 非堅持演算法。演算法規則如下：
如果媒本是空閑的，則可以立即發送。
如果媒體是忙的，則等待一個由概率分布決定的隨機重發延遲後，再重復前一個步驟。
採用隨機的重發延遲時間可以減少沖突發生的可能性。
非堅持演算法的缺點是：即使有幾個著眼點位都有數據要發送，但由於大家都在延遲等待過程中，致使媒體仍可能處於空閑狀態，使利用率降低。
② 1-堅持演算法。演算法規則如下：
如果媒體是空閑的，則可以立即發送。
如果媒體是忙的，則繼續監聽，直至檢測到媒體是空閑，立即發送。
如果有沖突（在一段時間內未收到肯定的回復），則等待一個隨機量的時間，重復前兩步。
這種演算法的優點是：只要媒體空閑，站點就可立即發送，避免了媒體利用率的損失。
其缺點是：假若有兩個或兩個以上的站點有數據要發送，沖突就不可避免。
③ P-堅持演算法。演算法規則如下：
監聽匯流排，如果媒體是空閑的，則以P的概率發送，而以（1–P）的概率延遲一個時間單位。一個時間單位通常等於最大傳播時延的2倍。
延遲一個時間單位後，再重復第一步。
如果媒體是忙的，繼續監聽直至媒體空閑並重復第一步。
P-堅持演算法是一種既能像非堅持演算法那樣減少沖突，又能像1-堅持演算法那樣減少媒體空閑時間的折中方案。問題在於如何選擇P的值，這要考慮到避免重負載下系統處於的不穩定狀態。假如媒體忙時，有N個站有數據等待發送，一旦當前的發送完成，將要試圖傳輸的站的總期望數為NP。如果選擇P過大，使NP>1，表明有多個站點試圖發送，沖突就不可避免。最壞的情況是，隨著沖突概率的不斷增大，而使吞吐量降低到零。所以必須選擇適當P值使NP<1。當然P值選得過小，則媒體利用率又會大大降低。
（2）二進制指數退避演算法
重發時間均勻分布在0～TBEB之間，TBEB=2i–1（2a），a為端-端的傳輸延遲，i為重發次數。該式表明，重發延遲將隨著重發次數的增加而按指數規律迅速地延長。
（3）CSMA/CD
載波監聽多路訪問/沖突檢測方法是提高匯流排利用率的一種CSMA改進方案。該方法為：使各站點在發送信息時繼續監聽介質，一旦檢測到沖突，就立即停止發送，並向匯流排發送一串阻塞信號，通知匯流排上的各站點沖突已發生。
採用CSMA/CD介質訪問控制方法的匯流排型區域網中，每一個結點在利用匯流排發送數據時，首先要偵聽匯流排的忙、閑狀態。如果匯流排上已經有數據信號傳輸，則為匯流排忙；如果匯流排上沒有數據信號傳輸，則為匯流排空閑。由於Ethernet的數據信號是按差分曼徹斯特方法編碼，因此如果匯流排上存在電平跳變，則判斷為匯流排忙；否則判斷為匯流排空。如果一個結點准備好發送的數據幀，並且此時匯流排空閑，它就可以啟動發送。同時也存在著這種可能，那就是在幾乎相同的時刻，有兩個或兩個以上結點發送了數據幀，那麼就會產生沖突，所以結點在發送數據的同時應該進行沖突檢測。
（4）CSMA/CD方式的主要特點
原理比較簡單，技術上較易實現，網路中各工作站處於同等地位，不要集中控制，但這種方式不能提供優先順序控制，各結點爭用匯流排，不能滿足遠程式控制制所需要的確定延時和絕對可靠性的要求。此方式效率高，但當負載增大時，發送信息的等待時間較長。
3．令牌環（Token Ring）訪問控制
Token Ring是令牌傳輸環（Token Passing Ring）的簡寫。令牌環介質訪問控制方法是通過在環狀網上傳輸令牌的方式來實現對介質的訪問控制。只有當令牌傳輸至環中某站點時，它才能利用環路發送或接收信息。當環線上各站點都沒有幀發送時，令牌標記為01111111，稱為空標記。當一個站點要發送幀時，需等待令牌通過，並將空標記置換為忙標記01111110，緊跟著令牌，用戶站點把數據幀發送至環上。由於是忙標記，所以其他站點不能發送幀，必須等待。
發送出去的幀將隨令牌沿環路傳輸下去。在循環一周又回到原發送站點時，由發送站點將該幀從環上移去，同時將忙標記換為空標記，令牌傳至後面站點，使之獲得發送的許可權。發送站點在從環中移去數據幀的同時還要檢查接收站載入該幀的應答信息，若為肯定應答，說明發送的幀已被正確接收，完成發送任務。若為否定應答，說明對方未能正確收到所發送的幀，原發送站點需要在帶空標記的令牌第二次到來時，重發此幀。採用發送站從環上收回幀的策略，不僅具有對發送站點自動應答的功能，而且還具有廣播特性，即可有多個站點接收同一個數據幀。
接收幀的過程與發送幀不同，當令牌及數據幀通過環上站點時，該站將幀攜帶的目標地址與本站地址相比較。若地址符合，則將該幀復制下來放入接收緩沖器中，待接收站正確接收後，即在該幀上載入肯定應答信號；若不能正確接收則載入否定應答信號，之後再將該幀送入環上，讓其繼續向下傳輸。若地址不符合，則簡單地將數據幀重新送入環中。所以當令牌經過某站點而它既不發送信息，又無處接收時，會稍經延遲，繼續向前傳輸。
在系統負載較輕時，由於站點需等待令牌到達才能發送或接收數據，因此效率不高。但若系統負載較重，則各站點可公平共享介質，效率較高。為避免所傳輸數據與標記形式相同而造成混淆，可採用位填入技術，以區別數據和標記。
使用令牌環介質訪問控制方法的網路，需要有維護數據幀和令牌的功能。例如，可能會出現因數據幀未被正確移去而始終在環上傳輸的情況；也可能出現令牌丟失或只允許一個令牌的網路中出現了多個令牌等異常情況。解決這類問題的辦法是在環中設置監控器，對異常情況進行檢測並消除。令牌環網上的各個站點可以設置成不同的優先順序，允許具有較高優先權的站申請獲得下一個令牌權。
歸納起來，在令牌環中主要有下面3種操作。
截獲令牌並且發送數據幀。如果沒有結點需要發送數據，令牌就由各個結點沿固定的順序逐個傳遞；如果某個結點需要發送數據，它要等待令牌的到來，當空閑令牌傳到這個結點時，該結點修改令牌幀中的標志，使其變為「忙」的狀態，然後去掉令牌的尾部，加上數據，成為數據幀，發送到下一個結點。
接收與轉發數據。數據幀每經過一個結點，該結點就比較數據幀中的目的地址，如果不屬於本結點，則轉發出去；如果屬於本結點，則復制到本結點的計算機中，同時在幀中設置已經復制的標志，然後向下一個結點轉發。
取消數據幀並且重發令牌。由於環網在物理上是個閉環，一個幀可能在環中不停地流動，所以必須清除。當數據幀通過閉環重新傳到發送結點時，發送結點不再轉發，而是檢查發送是否成功。如果發現數據幀沒有被復制（傳輸失敗），則重發該數據幀；如果發現傳輸成功，則清除該數據幀，並且產生一個新的空閑令牌發送到環上。
4．令牌匯流排訪問控製法（Token Bus）
Token Bus是令牌通行匯流排（Token Passing bus）的簡寫。這種方式主要用於匯流排型或樹狀網路結構中。1976年美國Data Point公司研製成功的ARCnet（Attached Resource Computer）網路，它綜合了令牌傳遞方式和匯流排網路的優點，在物理匯流排結構中實現令牌傳遞控制方法，從而構成一個邏輯環路。此方式也是目前微機局域中的主流介質訪問控制方式。
ARCnet網路把匯流排或樹狀傳輸介質上的各工作站形成一個邏輯上的環，即將各工作站置於一個順序的序列內（例如可按照介面地址的大小排列）。方法可以是在每個站點中設一個網路結點標識寄存器NID，初始地址為本站點地址。網路工作前，要對系統初始化，以形成邏輯環路，其過程主要是：網中最大站號n開始向其後繼站發送「令牌」信包，目的站號為n+1，若在規定時間內收到肯定的信號ACK，則n+1站連入環路，否則在n+1繼續向下詢問（該網中最大站號為n=255，n+1後變為0，然後1、2、3、…遞增），凡是給予肯定回答的站都可連入環路並將給予肯定回答的後繼站號放入本站的NID中，從而形成一個封閉邏輯環路，經過一遍輪詢過程，網路各站標識寄存器NID中存放的都是其相鄰的下游站地址。
邏輯環形成後，令牌的邏輯中的控制方法類似於Token Ring。在Token Bus中，信息是按雙向傳送的，每個站點都可以「聽到」其他站點發出的信息，所以令牌傳遞時都要加上目的地址，明確指出下一個將到控制的站點。這種方式與CSMA/CD方式的不同在於除了當時得到令牌的工作站之外，所有的工作站只收不發，只有收到令牌後才能開始發送，所以拓撲結構雖是匯流排型但可以避免沖突。
Token Bus方式的最大優點是具有極好的吞吐能力，且吞吐量隨數據傳輸速率的增高而增加，並隨介質的飽和而穩定下來但並不下降；各工作站不需要檢測沖突，故信號電壓容許較大的動態范圍，聯網距離較遠；有一定實時性，在工業控制中得到了廣泛應用，如MAP網就是用的寬頻令牌匯流排。其主要缺點在於其復雜性和時間開銷較大，工作站可能必須等待多次無效的令牌傳送後才能獲得令牌。
應該指出，ARCnet網實際上採用稱為集中器的硬體聯網，物理拓撲上有星狀和匯流排型兩種連接方式。