介质访问规则
Ⅰ FDDI网的工作原理,尽量详细,谢谢
FDDI是在IEEE 802.5 令牌环网的基础上发展起来的高速局域网标准,它使用光纤作为
传输媒体,采用了独特的反向双环访问技术,使FDDI具有很高的可靠性和容错能力。在前面
几讲中我们已经对FDDI的协议标准、网络部件和拓扑结构作了详细的介绍,本讲将集中介绍
FDDI网络的工作原理。
FDDI环访问方式
标准的FDDI网络是一种双环结构。为增加网络带宽的利用率,在数据传输中采用了多令
牌访问协议,就是说在任意时间里,环上可以有多个数据帧同时传送,从而有效地提高了FDD
I的实际数据传输率。
为了更清楚地说明FDDI的工作原理,在该小节中先简要介绍一下FDDI的环访问技术,主
要内容有:
·FDDI环的结构;
·定时令牌协议;
·定时器。
1.FDDI环的结构
FDDI的反向双环包括主环和副环(或后备环),在正常操作状态下,只使用主环传输数据
,副环处于空闲状态;当主环出现故障时,通过主环到副环的回绕来保证FDDI环操作的连续性
。副环还具有帮助环初始化和重构的功能。图10-1为一典型的双环结构示意图,两个环上的
数据是以相对的方向流动的。
@@29L17900.GIF;图10-1 FDDI双环结构示意图@@
一个FDDI双环可以连接多个DAS和DAC。在进行数据传输时,环上每一个活动的节点以符
号流的形式连续地向其相邻的下游活动节点发送信息,目的节点在接收这些数据信息的同时
,仍将它转发到下一相邻站点,此过程一直延续到源节点,源节点将该数据吸收下来并停止转
发。
2.定时令牌协议
FDDI标准使用的是定时令牌协议,FDDI环上的数据传输是建立在令牌帧基础上的,当FD
DI双环上的所有站点均空闲时,令牌帧沿环绕行;当某个FDDI站点想发送数据时,它应该完成
如下操作过程:
① 等待并检测令牌,直至令牌到达;
② 识别出有用的令牌并将其捕获;
③ 站点吸收令牌后,停止令牌的传送过程,以防止其它站点向环上发送数据;
④ 进入数据发送流程,直到没有数据可以发送或令牌控制时间片用完;
⑤ 当发送站点发送完数据帧后,向环上释放出令牌供其它站点发送数据使用。
3.定时器
为协调环路的工作,FDDI中使用了下列三个定时器来控制环路的初始化和数据传输过程
,这些定时器逻辑上是被各站点独立支配的:
·令牌循环定时器(TRT);
·令牌持有定时器(THT);
·合法传送定时器(TVX)。
(1) 令牌循环定时器(TRT)
令牌循环时间是指一个站点最后一次释放令牌到下一次得到令牌之间的所有时间。令
牌循环定时器通常用来分配令牌的循环周期时间,同时它还控制着环在正常操作期间的时间
表,该时间的大小间接地反映了当前网络负载的情况,这对FDDI网络成功地进行操作是非常
重要的。 令牌循环定时器根据当前的环路状态被初始化成各种不同的值,在网络初始化过
程中,目标令牌循环时间被初始化为一个固定的值;在稳定状态操作期间,当目标令牌循环时
间(TTRT)超时后,令牌循环定时器随之失效,这时,站点通过请求过程对TTRT的值进行协商,
重新赋与它一个合理的新值。
(2) 令牌持有定时器(THT)
令牌持有时间是一个站点获取令牌并发送异步帧的时间,通常情况下:
令牌持有时间=目标令牌循环时间-令牌循环时间
令牌持有定时器限定了异步帧发送时间的长短,如果令牌持有定时器(THT)有效,持有令
牌的站点就能够开始传送数据。
(3) 合法传输定时器(TVX)
合法传输定时器记录了环上有效传输的周期时间,它能够检测环上过多的噪音、令牌的
丢失和其它故障情况。当站点接受到一个合法的帧或令牌时,合法传输定时器就开始工作,
如果合法传输定时器失效,那么,该站点就向环上发送一个初始化命令。
FDDI工作原理
FDDI的工作原理主要体现在FDDI的三个工作过程中,这三个工作过程是:站点连接的建
立、环初始化和数据传输。
1.站点连接的建立
FDDI在正常运行时,站管理(SMT)一直监视着环路的活动状态,并控制着所有站点的活动
。站管理中的连接管理功能控制着正常站点建立物理连接的过程,它使用原始的信号序列在
每对PHY/PMD之间的双向光缆上建立起端———端的物理连接,站点通过传送与接收这一特
定的线路状态序列来辨认其相邻的站点,以此来交换端口的类型和连接规则等信息,并对连
接质量进行测试。在连接质量的测试过程中,一旦检测到故障,就用跟踪诊断的方法来确定
故障原因,对故障事实隔离,并且在故障链路的两端重新进行网络配置。
2.环初始化
在完成站点连接后,接下去的工作便是对环路进行初始化。在进行具体的初始化工作之
前,首先要确定系统的目标令牌循环时间(TTRT)。各个站点都可借助请求帧(Claim Frame)
提出各自的TTRT值,系统按照既定的竞争规则确定最终的TTRT值,被选中TTRT值的那个站点
还要完成环初始化的具体工作。确定TTRT值的过程通常称之为请求过程(Claim Process)。
(1) 请求过程
请求过程用来确定TTRT值和具有初始化环权力的站点。当一个或更多站点的媒体访问
控制实体(MAC)进入请求状态时,就开始了请求过程。在该状态下,每一个站点的MAC连续不
断地发送请求帧(一个请求帧包含了该站点的地址和目标令牌循环时间的竞争值),环上其它
站点接收到这个请求帧后,取出目标令牌循环时间竞争值并按如下规则进行比较:如果这个
帧中的目标循环时间竞争值比自己的竞争值更短,该站点就重复这个请求帧,并且停止发送
自己的请求帧;如果该帧中的TTRT值比自己的竞争值要长,该站点就删除这个请求帧,接着用
自己的目标令牌循环时间作为新的竞争值发送请求帧。当一个站点接受到自己的请求帧后
,这个站点就嬴得了初始化环的权力。如果两个或更多的站点使用相同的竞争值,那么具有
最长源地址(48位地址与16位地址)的站点将优先嬴得初始化环的权力。
(2) 环初始化
嬴得初始化环权力的站点通过发送一个令牌来初始化环路,这个令牌将不被网上其它站
点捕获而通过环。环上的其它站点在接收到该令牌后,将重新设置自己的工作参数,使本站
点从初始化状态转为正常工作状态。当该令牌回到源站点时,环初始化工作宣告结束,环路
进入了稳定操作状态,各站点便可以进行正常的数据传送。
(3) 环初始化实例
我们用图10-2来说明站点是如何通过协商来赢得对初始化环权力的。在这个例子中,站
点A、B、C、D协商决定谁赢得初始化环的权力。
@@29L17901.GIF;图10-2 环初始化过程@@
其协商过程如下:
① 所有站点开始放出请求帧
② 站点D收到目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更短的站点C的请求帧,它停止
发送自己的帧,向站点A转发站点C的请求帧。与此同时:·站点B收到目标令牌循环时间竞争
值比它自己竞争值更短的站点A的请求帧,停止发送自己的帧,向站点C发送站点A的请求帧。
·站点C收到目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更长的站点A的请求帧,继续发送自己
的帧
③ 站点A收到从站点D传过来的目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更短的站点C
的请求帧,它停止发送自己的帧,并发送站点D转发过来的站点C的请求帧给站点B
④ 站点B收到从站点A传过来的目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更短的站点C
的请求帧,它停止发送自己的帧,并发送站点A转发过来的站点C的请求帧给站点C
⑤ 站点C收到从站点B传过来的自己的请求帧,表示站点C已嬴得了初始化环的权力,请
求过程宣告结束,站点C停止请求帧的传送,并产生一个初始化环的令令牌发送到环上,开始
环初始化工作
该协商过程以站点C赢得初始化环的权力而告终,网上其它站点A、B和D依据站点C的令
牌初始化本站点的参数,待令牌回到站点C后,网络进入稳定工作状态,从此以后,网上各站点
可以进行正常的数据传送工作。
4.4 FDDI网络
1,试说明CSMA/CD协议的工作原理
2,10BASE5,10BASE2,10BASET分别表示何种以太网.
3, 令牌环网的工作原理是什么
4,比较三种局域网的介质访问控制方式
4.4.1 FDDI概述
4.4.2 FDDI网络部件及应用方式
4.4.3 FDDI性能指标
4.4.1 FDDI概述
光纤分布式数据接口FDDI (Fiber Distributed Data Interface)是一个使用光纤作为传输媒体的令牌环形网.
FDDI的主要特性如下:
(1)使用基于IEEE 802.5令牌环标准的MAC协议;
(2)利用多模光纤进行传输,并使用有容错能力的双环拓扑;
(3)数据率为100 Mbit/s,光信号码元传输速率为125 Mbaud;
1,FDDI特性
(4)1000个物理连接(若都是双连接站,则为500个站);
(5)最大站间距离为2 km(多模光纤),环路长度为100 km,即光纤总长度为200 km;
(6)具有动态分配带宽的能力,故能同时提供同步和异步数据服务;
(7)分组长度最大为4500字节.
FDDI主要用作校园环境的主干网.这种环境的特点是站点分布在多个建筑物中,其中可能遇到点对点链路长达2 km的情形.FDDI就作为一些低速网络之间的主干网.
2,FDDI结构
(1)由两个信息流向相反的环构成——主环和副环(备用环,与主环方向相反);
(2)正常情况下,数据在主环上传送;
(3)线路出现故障时,主环与副环构成一个新环,把产生故障的站点或线路排除在外;
(4)通过增加冗余环路提高系统的可靠性
图4.4-1 FDDI结构
3,FDDI故障处理
图4.4-2 FDDI故障处理
1,FDDI工作原理
FDDI的介质访问方式:令牌传递机制
发送数据帧的时间可能有一定的限定
只要数据帧被发送完毕或时间限制已到,就开始发送新的令牌
FDDI环路上可能存在多个站点发出的数据帧在流动,提高了信道利用率,增加了系统的吞吐量
4.4.2 FDDI网络部件及应用方式
2,FDDI的数据传输过程
图4.4-3 FDDI的数据传输过程
正常情况下FDDI包含的操作
传递令牌
发送数据
转发数据帧
接收数据帧
清除数据帧
3,FDDI包含的设备
集中器:构成FDDI网络的基本单元,其主要作用是将FDDI站点连接到FDDI环路上
DAC:双连接集中器
SAC:单连接集中器
站点:双连接站点和单连接站点
DAS:双连接工作站.它指的是能够连接到FDDI网络的主环和副环上的设备
SAS:指的是连接到一个FDDI环基本环上的设备
相关参考:
http://courseware.imu.e.cn/%D6%D8%B5%E3%BF%CE%B3%CC/%BC%C6%CB%E3%BB%FA%D1%A7%D4%BA/%BC%C6%CB%E3%BB%FA%CD%F8%C2%E7/jxjh.doc
Ⅱ 局域网的访问控制有哪几种,分别适用于哪些网络
1、冲突检测的载波侦听多路访问法:适用于所有局域网。
2、令牌环访问控制法:只适用于环形拓扑结构的局域网。
3、令牌总线访问控制法:主要用于总线形或树形网络结构中。
(2)介质访问规则扩展阅读
令牌总线访问控制方式类似于令牌环,但把总线形或树形网络中的各个工作站按一定顺序如按接口地址大小排列形成一个逻辑环。只有令牌持有者才能控制总线,才有发送信息的权力。信息是双向传送,每个站都可检测到站点发出的信息。
CSMA/CD要解决的另一主要问题是如何检测冲突。当网络处于空闲的某一瞬间,有两个或两 个以上工作站要同时发送信息,同步发送的信号就会引起冲突。
Ⅲ can总线协议定义的介质访问控制方式有什么特点
一、CAN 总线的位数值表示与通信距离:CANCAN采用了ISO/OSI的3层模型(物理层、数据链路层和应用层),对应的总线位数值表示与通信距离。CAN支持的拓扑结构为总线型。传输介质为双绞线、同轴电缆和光纤等。采用双绞线通信时,速率为1Mbps/40m,50kbps/10km,节点数可达110个。
二、报文传输特点:CAN突出的差错检验机理,如5种错误检测、出错标定和故障界定;CAN传输信号为短帧结构,因而传输时间短,受干扰概率低。这些保证了出错率极低,剩余错误概率为报文出错率的4.7x10-11。
三、仲裁特性:在发生冲突时,采用非破坏性总线优先仲裁技术:当几个节点同时向网络发送信息时,运用逐位仲裁规则,借助帧中开始部分的标识符,优先级低的节点主动停止发送数据,而优先级高的节点可不受影响地继续发送信息,从而有效地避免了总线冲突,使信息和时间均无损失。
四、可靠性较高:CAN节点在严重错误的情况下,具有自动关闭输出的功能,以使总线上其它节点的操作不受其影响。可见,CAN具有高可靠性。
五、现场控制的实时性要求:CAN的传输信号采用短帧结构(有效数据最多为8个字节),和带优先级的CSMA/CA的通信介质访问方式,对高优先级的通信请求来说,在1Mbps的通信速率时,最长的等待时间为0.15ms,完全可以满足现场控制的实时性要求。
Ⅳ 局域网三个关键技术是什么有什么关系
局域网的关键技术怎么能没有CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)。
局域网三个关键技术 :网络拓扑、传输介质和介质访问控制方法。
网络拓扑:总线型、星型、环型、树型。
传输介质分有线和无线,有线:同轴电缆、双绞线……无线:蓝牙、红外……
介质访问控制方法:CSMA/CD
有什么关系?你问的很勉强。这三个方面是组建局域网必须考虑的三个重要因素,缺一不可,这三个方面就可以决定一个局域网的一切
Ⅳ 简述交换机的工作原理
一、概述
1993年,局域网交换设备出现,1994年,国内掀起了交换网络技术的热潮。其实,交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品,体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样,交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小,操作接近单个局域网性能,远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。
交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整,以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。
类似传统的桥接器,交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中;交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡,不必作高层的硬件升级;交换机对工作站是透明的,这样管理开销低廉,简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。
利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息,提供了比传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据包,可提供14880bps的传输速率。这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的“线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率(6道信息流X14880bps/道信息流)。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行,其端口造价低于传统型桥接器。
二、三种交换技术
1.端口交换
端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中,这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域),不用网桥或路由连接,网络之间是互不相通的。以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上,端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度,端口交换还可细分为:
·模块交换:将整个模块进行网段迁移。
·端口组交换:通常模块上的端口被划分为若干组,每组端口允许进行网段迁移。
·端口级交换:支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI第一层上完成的,具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当,那么还可以在一定程度进行客错,但没有改变共享传输介质的特点,自而未能称之为真正的交换。
2.帧交换
帧交换是目前应用最广的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行微分段,提供并行传送的机制,以减小冲突域,获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异,但对网络帧的处理方式一般有以下几种:
·直通交换:提供线速处理能力,交换机只读出网络帧的前14个字节,便将网络帧传送到相应的端口上。
·存储转发:通过对网络帧的读取进行验错和控制。
前一种方法的交换速度非常快,但缺乏对网络帧进行更高级的控制,缺乏智能性和安全性,同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此,各厂商把后一种技术作为重点。
有的厂商甚至对网络帧进行分解,将帧分解成固定大小的信元,该信元处理极易用硬件实现,处理速度快,同时能够完成高级控制功能(如美国MADGE公司的LET集线器)如优先级控制。
3.信元交换
ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向,也是解决目前网络通信中众多难题的一剂“良药”,ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定,因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接,并行运行,可以通过一个交换机同时建立多个节点,但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接,以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。
三、局域网交换机的种类和选择
局域网交换机根据使用的网络技术可以分为:
·以大网交换机;
·令牌环交换机;
·FDDI交换机;
·ATM交换机;
·快速以太网交换机等。
如果按交换机应用领域来划分,可分为:
·台式交换机;
·工作组交换机;
·主干交换机;
·企业交换机;
·分段交换机;
·端口交换机;
·网络交换机等。
局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言,局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速度等因素。因此,在选择交换机时要注意以下事项:
(1)交换端口的数量;
(2)交换端口的类型;
(3)系统的扩充能力;
(4)主干线连接手段;
(5)交换机总交换能力;
(6)是否需要路由选择能力;
(7)是否需要热切换能力;
(8)是否需要容错能力;
(9)能否与现有设备兼容,顺利衔接;
(10)网络管理能力。
四、交换机应用中几个值得注意的问题
1.交换机网络中的瓶颈问题
交换机本身的处理速度可以达到很高,用户往往迷信厂商宣传的Gbps级的高速背板。其实这是一种误解,连接入网的工作站或服务器使用的网络是以大网,它遵循CSMA/CD介质访问规则。在当前的客户/服务器模式的网络中多台工作站会同时访问服务器,因此非常容易形成服务器瓶颈。有的厂商已经考虑到这一点,在交换机中设计了一个或多个高速端口(如3COM的Linkswitch1000可以配置一个或两个100Mbps端口),方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器(进行业务划分)或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法,方便用户架构容错的冗余连接。
2.网络中的广播帧
目前广泛使用的网络操作系统有Netware、WindowsNT等,而LanServer的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率,这时可以利用交换机的虚拟网功能(并非每种交换机都支持虚拟网)将广播包限制在一定范围内。
每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址,这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况,厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样,用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。如果超过厂商给定的MAC数,交换机接收到一个网络帧时,只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中,那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。
3.虚拟网的划分
虚拟网是交换机的重要功能,通常虚拟网的实现形式有三种:
(1)静态端口分配
静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口,使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性,除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦,但比较安全,容易配置和维护。
(2)动态虚拟网
支持动态虚拟网的端口,可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时,交换机端口还未分配,于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后,用户的计算机可以灵活地改变交换机端口,而不会改变该用户的虚拟网的从属性,而且如果网络中出现未定义的MAC地址,则可以向网管人员报警。
(3)多虚拟网端口配置
该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门(每种业务设置成一个虚拟网)都可同时访问,也可以同时访问多个虚拟网的资源,还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中,因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了Inter-SwitchLink(ISL)虚拟网络协议,该协议支持跨骨干网(ATM、FDDI、FastEthernet)的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。传统的计算机网络中使用了大量的共享式Hub,通过灵活接入计算机端口也可以获得好的效果。
4.高速局域网技术的应用
快速以太网技术虽然在某些方面与传统以大网保持了很好的兼容性,但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX对传输距离和级连都有了比较大的限制。通过100Mbps的交换机可以打破这些局限。同时也只有交换机端口才可以支持双工高速传输。
目前也出现了CDDI/FDDI的交换技术,另外该CDDI/FDDI的端口价格也呈下降趋势,同时在传输距离和安全性方面也有比较大的优势,因此它是大型网络骨干的一种比较好的选择。
3COM的主要交换产品有Linkswitch系列和LANplex系列;BAY的主要交换产品有LattisSwitch2800,BAYstackworkgroup、System3O00/5000(提供某些可选交换模块);Cisco的主要交换产品有Catalyst1000/2000/3000/5000系列。
三家公司的产品形态看来都有相似之处,产品的价格也比较接近,除了设计中要考虑网络环境的具体需要(强调端口的搭配合理)外,还需从整体上考虑,例如网管、网络应用等。随着ATM技术的发展和成熟以及市场竞争的加剧,帧交换机的价格将会进一步下跌,它将成为工作组网的重要解决方案。
Ⅵ ping值的Ping命令工作流程
假定主机A的IP地址是192.168.1.1,主机B的IP地址是192.168.1.2,都在同一子网内,则当你在主机A上运行“Ping 192.168.1.2”后,都发生了些什么呢?
首先,Ping命令会构建一个固定格式的ICMP请求数据包,然后由ICMP协议将这个数据包连同地址“192.168.1.2”一起交给IP层协议(和ICMP一样,实际上是一组后台运行的进程),IP层协议将以地址“192.168.1.2”作为目的地址,本机IP地址作为源地址,加上一些其他的控制信息,构建一个IP数据包,并在一个映射表中查找出IP地址192.168.1.2所对应的物理地址(也叫MAC地址,熟悉网卡配置的朋友不会陌生,这是数据链路层协议构建数据链路层的传输单元——帧所必需的),一并交给数据链路层。后者构建一个数据帧,目的地址是IP层传过来的物理地址,源地址则是本机的物理地址,还要附加上一些控制信息,依据以太网的介质访问规则,将它们传送出去。
主机B收到这个数据帧后,先检查它的目的地址,并和本机的物理地址对比,如符合,则接收;否则丢弃。接收后检查该数据帧,将IP数据包从帧中提取出来,交给本机的IP层协议。同样,IP层检查后,将有用的信息提取后交给ICMP协议,后者处理后,马上构建一个ICMP应答包,发送给主机A,其过程和主机A发送ICMP请求包到主机B一模一样。
从Ping的工作过程,我们可以知道,主机A收到了主机B的一个应答包,说明两台主机之间的去、回通路均正常。也就是说,无论从主机A到主机B,还是从主机B到主机A,都是正常的。那么,是什么原因引起只能单方向Ping通的呢?
Ⅶ 共享介质和介质访问控制
当作历史了解下就行了。 现在不用了、、、 与时俱进呵。。。
Ⅷ 局域网基本技术中有哪几种媒体访问控制方法
计算机局域网一般采用共享介质,这样可以节约局域网的造价。对于共享介质,关键问题是当多个站点要同时访问介质时,如何进行控制,这就涉及到局域网的介质访问控制(Medium Access Control,MAC)协议。在网络中服务器和计算机众多,每台设备随时都有发送数据的需求,这就需要有某些方法来控制对传输媒体的访问,以便两个特定的设备在需要时可以交换数据。传输媒体的访问控制方式与局域网的拓扑结构、工作过程有密切关系。目前,计算机局域网常用的访问控制方式有3种,分别是载波多路访问/冲突检测(CSMA/CD)、令牌环访问控制法(Token Ring)和令牌总线访问控制法(Toking Bus)。其中,载波多路访问/冲突检测(CSMA/CD)是由ALOHA随机访问控制技术发展而来的,在此,对ALOHA随机访问控制技术简要介绍一下。
1.ALOHA协议
ALOHA协议是20世纪70年代在夏威夷大学由Norman Abramson及其同事发明的,目的是为了解决地面无线电广播信道的争用问题。ALOHA协议分为纯ALOHA和分槽ALOHA两种。
(1)纯ALOHA
ALOHA协议的思想很简单,只要用户有数据要发送,就尽管让他们发送。当然,这样会产生冲突从而造成帧的破坏。但是,由于广播信道具有反馈性,因此发送方可以在发送数据的过程中进行冲突检测,将接收到的数据与缓冲区的数据进行比较就可以知道数据帧是否遭到破坏。同样的道理,其他用户也是按照此过程工作。如果发送方知道数据帧遭到破坏(检测到冲突),那么它可以等待一段随机长的时间后重发该帧。对于局域网LAN,反馈信息很快就可以得到;而对于卫星网,发送方要在270ms后才能确认数据发送是否成功。通过研究证明,纯ALOHA协议的信道利用率最大不超过18%(1/2e)。
(2)分槽ALOHA
1972年,Roberts发明了一种能把信道利用率提高一倍的信道分配策略,即分槽ALOHA协议。其思想是用时钟来统一用户的数据发送。办法是将时间分为离散的时间片,用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据,从而避免了用户发送数据的随意性,减少了数据产生冲突的可能性,提高了信道的利用率。在分槽ALOHA系统中,计算机并不是在用户按下回车键后就立即发送数据,而是要等到下一个时间片开始时才发送。这样,连续的纯ALOHA就变成离散的分槽ALOHA。由于冲突的危险区平均减少为纯ALOHA的一半,因此分槽ALOHA的信道利用率可以达到36%(1/e),是纯ALOHA协议的两倍。对于分槽ALOHA,用户数据的平均传输时间要高于纯ALOHA系统。
2.载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)
CSMA/CD是Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection的缩写,含有两方面的内容,即载波侦听(CSMA)和冲突检测(CD)。CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树状网络拓扑结构、基带传输系统。信息传输是以“包”为单位,简称信包,发展为IEEE 802.3基带CSMA/CD局域网标准。
(1)CSMA/CD介质访问控制方案
先听后发,工作站在每次发送前,先侦听总线是否空闲,如发现已被占用,便推迟本次的发送,仅在总线空闲时才发送信息。介质的最大利用率取决于帧的长度和传播时间,与帧长成正比,与传播时间成反比。
载波监听多路访问CSMA的技术也称做先听后说LBT(Listen Before Talk)。要传输数据的站点首先对媒体上有无载波进行监听,以确定是否有别的站点在传输数据。如果媒体空闲,该站点便可传输数据;否则,该站点将避让一段时间后再做尝试。这就需要有一种退避算法来决定避让的时间,常用的退避算法有非坚持、1-坚持、P-坚持3种。
① 非坚持算法。算法规则如下:
如果媒本是空闲的,则可以立即发送。
如果媒体是忙的,则等待一个由概率分布决定的随机重发延迟后,再重复前一个步骤。
采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。
非坚持算法的缺点是:即使有几个着眼点位都有数据要发送,但由于大家都在延迟等待过程中,致使媒体仍可能处于空闲状态,使利用率降低。
② 1-坚持算法。算法规则如下:
如果媒体是空闲的,则可以立即发送。
如果媒体是忙的,则继续监听,直至检测到媒体是空闲,立即发送。
如果有冲突(在一段时间内未收到肯定的回复),则等待一个随机量的时间,重复前两步。
这种算法的优点是:只要媒体空闲,站点就可立即发送,避免了媒体利用率的损失。
其缺点是:假若有两个或两个以上的站点有数据要发送,冲突就不可避免。
③ P-坚持算法。算法规则如下:
监听总线,如果媒体是空闲的,则以P的概率发送,而以(1–P)的概率延迟一个时间单位。一个时间单位通常等于最大传播时延的2倍。
延迟一个时间单位后,再重复第一步。
如果媒体是忙的,继续监听直至媒体空闲并重复第一步。
P-坚持算法是一种既能像非坚持算法那样减少冲突,又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的折中方案。问题在于如何选择P的值,这要考虑到避免重负载下系统处于的不稳定状态。假如媒体忙时,有N个站有数据等待发送,一旦当前的发送完成,将要试图传输的站的总期望数为NP。如果选择P过大,使NP>1,表明有多个站点试图发送,冲突就不可避免。最坏的情况是,随着冲突概率的不断增大,而使吞吐量降低到零。所以必须选择适当P值使NP<1。当然P值选得过小,则媒体利用率又会大大降低。
(2)二进制指数退避算法
重发时间均匀分布在0~TBEB之间,TBEB=2i–1(2a),a为端-端的传输延迟,i为重发次数。该式表明,重发延迟将随着重发次数的增加而按指数规律迅速地延长。
(3)CSMA/CD
载波监听多路访问/冲突检测方法是提高总线利用率的一种CSMA改进方案。该方法为:使各站点在发送信息时继续监听介质,一旦检测到冲突,就立即停止发送,并向总线发送一串阻塞信号,通知总线上的各站点冲突已发生。
采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中,每一个结点在利用总线发送数据时,首先要侦听总线的忙、闲状态。如果总线上已经有数据信号传输,则为总线忙;如果总线上没有数据信号传输,则为总线空闲。由于Ethernet的数据信号是按差分曼彻斯特方法编码,因此如果总线上存在电平跳变,则判断为总线忙;否则判断为总线空。如果一个结点准备好发送的数据帧,并且此时总线空闲,它就可以启动发送。同时也存在着这种可能,那就是在几乎相同的时刻,有两个或两个以上结点发送了数据帧,那么就会产生冲突,所以结点在发送数据的同时应该进行冲突检测。
(4)CSMA/CD方式的主要特点
原理比较简单,技术上较易实现,网络中各工作站处于同等地位,不要集中控制,但这种方式不能提供优先级控制,各结点争用总线,不能满足远程控制所需要的确定延时和绝对可靠性的要求。此方式效率高,但当负载增大时,发送信息的等待时间较长。
3.令牌环(Token Ring)访问控制
Token Ring是令牌传输环(Token Passing Ring)的简写。令牌环介质访问控制方法是通过在环状网上传输令牌的方式来实现对介质的访问控制。只有当令牌传输至环中某站点时,它才能利用环路发送或接收信息。当环线上各站点都没有帧发送时,令牌标记为01111111,称为空标记。当一个站点要发送帧时,需等待令牌通过,并将空标记置换为忙标记01111110,紧跟着令牌,用户站点把数据帧发送至环上。由于是忙标记,所以其他站点不能发送帧,必须等待。
发送出去的帧将随令牌沿环路传输下去。在循环一周又回到原发送站点时,由发送站点将该帧从环上移去,同时将忙标记换为空标记,令牌传至后面站点,使之获得发送的许可权。发送站点在从环中移去数据帧的同时还要检查接收站载入该帧的应答信息,若为肯定应答,说明发送的帧已被正确接收,完成发送任务。若为否定应答,说明对方未能正确收到所发送的帧,原发送站点需要在带空标记的令牌第二次到来时,重发此帧。采用发送站从环上收回帧的策略,不仅具有对发送站点自动应答的功能,而且还具有广播特性,即可有多个站点接收同一个数据帧。
接收帧的过程与发送帧不同,当令牌及数据帧通过环上站点时,该站将帧携带的目标地址与本站地址相比较。若地址符合,则将该帧复制下来放入接收缓冲器中,待接收站正确接收后,即在该帧上载入肯定应答信号;若不能正确接收则载入否定应答信号,之后再将该帧送入环上,让其继续向下传输。若地址不符合,则简单地将数据帧重新送入环中。所以当令牌经过某站点而它既不发送信息,又无处接收时,会稍经延迟,继续向前传输。
在系统负载较轻时,由于站点需等待令牌到达才能发送或接收数据,因此效率不高。但若系统负载较重,则各站点可公平共享介质,效率较高。为避免所传输数据与标记形式相同而造成混淆,可采用位填入技术,以区别数据和标记。
使用令牌环介质访问控制方法的网络,需要有维护数据帧和令牌的功能。例如,可能会出现因数据帧未被正确移去而始终在环上传输的情况;也可能出现令牌丢失或只允许一个令牌的网络中出现了多个令牌等异常情况。解决这类问题的办法是在环中设置监控器,对异常情况进行检测并消除。令牌环网上的各个站点可以设置成不同的优先级,允许具有较高优先权的站申请获得下一个令牌权。
归纳起来,在令牌环中主要有下面3种操作。
截获令牌并且发送数据帧。如果没有结点需要发送数据,令牌就由各个结点沿固定的顺序逐个传递;如果某个结点需要发送数据,它要等待令牌的到来,当空闲令牌传到这个结点时,该结点修改令牌帧中的标志,使其变为“忙”的状态,然后去掉令牌的尾部,加上数据,成为数据帧,发送到下一个结点。
接收与转发数据。数据帧每经过一个结点,该结点就比较数据帧中的目的地址,如果不属于本结点,则转发出去;如果属于本结点,则复制到本结点的计算机中,同时在帧中设置已经复制的标志,然后向下一个结点转发。
取消数据帧并且重发令牌。由于环网在物理上是个闭环,一个帧可能在环中不停地流动,所以必须清除。当数据帧通过闭环重新传到发送结点时,发送结点不再转发,而是检查发送是否成功。如果发现数据帧没有被复制(传输失败),则重发该数据帧;如果发现传输成功,则清除该数据帧,并且产生一个新的空闲令牌发送到环上。
4.令牌总线访问控制法(Token Bus)
Token Bus是令牌通行总线(Token Passing bus)的简写。这种方式主要用于总线型或树状网络结构中。1976年美国Data Point公司研制成功的ARCnet(Attached Resource Computer)网络,它综合了令牌传递方式和总线网络的优点,在物理总线结构中实现令牌传递控制方法,从而构成一个逻辑环路。此方式也是目前微机局域中的主流介质访问控制方式。
ARCnet网络把总线或树状传输介质上的各工作站形成一个逻辑上的环,即将各工作站置于一个顺序的序列内(例如可按照接口地址的大小排列)。方法可以是在每个站点中设一个网络结点标识寄存器NID,初始地址为本站点地址。网络工作前,要对系统初始化,以形成逻辑环路,其过程主要是:网中最大站号n开始向其后继站发送“令牌”信包,目的站号为n+1,若在规定时间内收到肯定的信号ACK,则n+1站连入环路,否则在n+1继续向下询问(该网中最大站号为n=255,n+1后变为0,然后1、2、3、…递增),凡是给予肯定回答的站都可连入环路并将给予肯定回答的后继站号放入本站的NID中,从而形成一个封闭逻辑环路,经过一遍轮询过程,网络各站标识寄存器NID中存放的都是其相邻的下游站地址。
逻辑环形成后,令牌的逻辑中的控制方法类似于Token Ring。在Token Bus中,信息是按双向传送的,每个站点都可以“听到”其他站点发出的信息,所以令牌传递时都要加上目的地址,明确指出下一个将到控制的站点。这种方式与CSMA/CD方式的不同在于除了当时得到令牌的工作站之外,所有的工作站只收不发,只有收到令牌后才能开始发送,所以拓扑结构虽是总线型但可以避免冲突。
Token Bus方式的最大优点是具有极好的吞吐能力,且吞吐量随数据传输速率的增高而增加,并随介质的饱和而稳定下来但并不下降;各工作站不需要检测冲突,故信号电压容许较大的动态范围,联网距离较远;有一定实时性,在工业控制中得到了广泛应用,如MAP网就是用的宽带令牌总线。其主要缺点在于其复杂性和时间开销较大,工作站可能必须等待多次无效的令牌传送后才能获得令牌。
应该指出,ARCnet网实际上采用称为集中器的硬件联网,物理拓扑上有星状和总线型两种连接方式。
Ⅸ ieee802.3标准以太网的介质访问控制的工作原理
呵呵,兄弟,我们考试题目一样啊!你是哪个学校的啊? 下面给你答案:
试简述IEEE802.3标准以太网的介质访问控制的工作原理(包括发送端、接收端及冲突处理的原理)。
(1)工作站要发送数据时,先侦听信道是否有载波,如果有,表示信道忙,则继续侦听,直至检测到空闲,立即发送数据;
(2)在发送数据过程中进行冲突检测,如果在冲突窗口内没有发生冲突,则表示数据发送成功,否则立即停止发送,并采用二进制指数回退算法,等待一个随机时间后在重复发送过程;
(3)对于接收方,则根据数据包的校验和正确与否和物理地址是否为自己来决定是否将数据交给上层协议.
Ⅹ zhai11111
谢谢您给我们增加知识!