二进制退避算法
❶ 二进制指数退避算法的定义
二进制退避技术(Binary Exponential Back off). 指在遇到重复的冲突时,站点将重复传输,但在每一次冲突之后,随着时延的平均值将加倍。二进制指数退避算法提供了一个处理重负荷的方法。尝试传输的重复失败导致更长的退避时间,这将有助于负荷的平滑。如果没有这样的退避,以下状况可能发生:两个或多站点同时尝试传输,这将导致冲突,之后这些站点又立即尝试重传,导致一个新冲突。
❷ 退避算法的用途
主要用于CSMA的冲突分解
用二进制指数退避可以取得较好的分解效果。
在共用信道的情况下,当冲突发生以后,每个节点都进行一个随机时延t,0<t<T
t服从(0~T)上的以二为底的指数分布。
退避算法有:非坚持,1-坚持,P-坚持
(1)非坚持CSMA;
#假如介质是空闲的,则发送;
#假如介质是忙的,等待一段随机时间,重复第一步;
(2)1-坚持CSMA;
#假如介质是空闲的,则发送;
#假如介质是忙的,继续监听,直到介质空闲,立即发送;
#假如冲突发生,则等待一段随机时间,重复第一步。
(3)P-坚持CSMA;
#假如介质是空闲的,则以P概率发送;而以(1-P)的概率延迟一个时间单位。时间单位等于最大的传播延迟时间。
#假如介质是忙的,继续监听,直到介质空闲,重复第一步。
#假如发送被延迟一个时间单位,则重复第一步。
(4) 可预测P-坚持CSMA
#假如介质当前有多个节点需要占用信道,或者已经发生多次冲突,可预测P-坚持CSMA则可根据当前的负荷量来判断发送数据可能碰撞的可能性。当前冲突次数多,则自动减小P值,否则增大P值。
三种方法的比较:
非坚持1-坚持P-坚持
优点当站点要发送时,只要介质空闲,就立即发送。降低1-坚持的冲突概
率,又减小介质浪费。
缺点即使有几个站有数据要发送,介质仍可能处于空闲状态。介质利用率低。
假如有两个或两个以上的站点有数据要发送,冲突就不可避免。P值的选择
非常重要。
❸ 二进制指数退避算法的应用
在CSMA/CD协议中,一旦检测到冲突,为降低再冲突的概率,需要等待一个随机时间,然后再使用CSMA方法试图传输。为了保证这种退避维持稳定,采用了二进制指数退避算法的技术,其算法过程如下:
1. 将冲突发生后的时间划分为长度为2t的时隙
2. 发生第一次冲突后,各个站点等待0或1个时隙再开始重传
3. 发生第二次冲突后,各个站点随机地选择等待0,1,2或3个时隙再开始重传
4. 第i次冲突后,在0至2的i次方减一间随机地选择一个等待的时隙数,再开始重传
5. 10次冲突后,选择等待的时隙数固定在0至1023(2的10次方减一)间
6. 16次冲突后,发送失败,报告上层。
举例
如果第二次发生碰撞:
n = 2
k = MIN(2,10) = 2
R = {0, 1, 2, 3)
延迟时间 = R * 512 * Bit-time
其中:Bit-time = 1 / Debit
例如:
对于传输速率Debit = 10 Mbit/s,
那么Bit-time = 0.1 us
延迟时间={0, 51.2 us, 102.4 us, 153.6 us} 其中任取一
❹ 二进制指数退避算法的介绍
又称为二元指数后退算法。
❺ 在以太网中采用二进制指数退避算法来降低冲突的概率,如果某站点发送数据时发生了3次冲突,则它应该( )。
什么叫二进制指数退避算法?搞清楚这个概念,你就知道为什么选B了……
按照二进制指数退避算法,冲突次数越多则随机范围越大。题目中发生3次冲突,则时间片数的随机选择范围是0~2³-1,也就是0~7。例如有可能随机产生了4,那么就要在4个时间片内等待,之后才继续尝试CSMA传输。
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❻ 截断二进制指数退避算法
截断二进制指数类型退避算法(truncated binary exponential type):先确定基本的退避时间,例如 2t。在定义 k=min[重传次数,10],然后从离散的整数集合中[0,1,...,2^k-1]中随机选出一个数,记为r。重传所需要的时延就是r倍的基本退避时间,当重传达到16次,仍不能成功的时候,则丢弃该帧,并向高层汇报。这样的退避算法,由于时延次数增大(也称动态退避)。所以即使采用1 坚持,系统也是稳定的。
❼ 简述CSMA/CD协议中二进制指数退避算法的规则
CSMA/CD算法:先听后发,边发边听,冲突停止,重新发送。
CSMA/CD中二进制指数退避算法:
1)确定基本退避时间(基数),一般定为2τ,也就是一个争用期时间,对于以太网就是51.2μs
2)定义一个参数K,为重传次数,K=min[重传次数,10],可见K≤10
3)从离散型整数集合[0,1,2,……,(2^k-1)]中,随机取出一个数记做R
那么重传所需要的退避时间为R倍的基本退避时间:即:T=R×2τ。
4)同时,重传也不是无休止的进行,当重传16次不成功,就丢弃该帧,传输失败,报告给高层协议
❽ 简述以太网解决碰撞问题的二进制退避算法
站点检测到冲突并发完阻塞信号后,为了降低再次冲突的概率,需要等待一个随机时间,然后再传输信号。二进制指数退避算法保证了这种退避操作的稳定。