介质访问控制方法 ppt课件
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第5章 介质访问控制子层和局域网PPT课件
（1）将来自PC的数据成帧，存入发送 缓冲器中，发送前首先发出64位前导码， 目的是使网络进入稳定状态，并作为接 收方的同步序列码。
（2）把帧放入先进先出（FIFO）缓冲 器中，接着进行串/并转换，然后进行侦 听，若获知链路空闲则经过TxD 发送， 即载波侦听。
（3）由RxD边发边听，若发现冲突立即 发出6B的“55555555…”阻塞码加强冲 突，此时EDLC向主机返回TxRET信号， 请求主机停止发送，TxRET信号封闭了 主机的DMA电路，然后主机执行后退算 法，等待一个随机时间，重新竞争发送， 重试计数器用来累计冲突次数，若冲突 次数大于16则认为是设备故障，报告上 层处理。
现在将公式S对p求极大值，当p＝1/N 时可以达到Amax
Amax
1
1 N1 N
这说明当N→∞可能使平均竞争成功率最大， 即Amax＝1/e≈0.368
实际上当N为20～30时Amax就接近0.368了。
我们再来看看，也就是数据帧愈长 则愈小，则信道利用率愈高，若LAN的
网络直径是1km，则t为5ms，设数据传输 速率为5Mbit/s，则信道利用率与竞争站点 数的关系如图5.9所示。
5.4.1 CSMA/CD方法的工作原理
1．CSMA/CD方法的具体过程 （1）任何站点不发送就静止，需要发送 就侦听； （2）侦听到链路忙，则继续侦听，直到 链路空闲就等待一个时隙即开始发送；
（3）边发送边侦听，若没有检测到冲突 发生就继续发送，发送完毕则静止；
（4）若检测到冲突发生，则立即停止发 送，并发出4B～6B的拥塞信号加强冲突， 通知各站点冲突已发生，以避免其他站 点贸然发送而浪费信道容量；
（5）发送拥塞信号后，等待一段随机时 间，再重新竞争发送；
04介质访问控制子层PPT课件
高级计算机网络
第四章 介质访问控制子层
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
第四章 介质访问控制子层
局域网 多路访问协议 以太网 无线局域网 数据链路层交换
31.07.2020
连续时间/分槽时间
连续时间：在任何时刻均可以传输帧 分槽时间：时间被分成离散的时槽，帧总是从某个时槽的起点被传输
载波检测/无载波检测
载波检测：一个站在使用信道之前可以辨别该信道是否正在被使用 无载波检测：在使用信道之前，站无法检测信道。它们只管传输，只
有在传输后才能判断这次传输是否成功
31.07.2020
有源网络
分散控制
常采用令牌方式控制 介质访问
单个节点的故障有可 能波及全网
Ring network
31.07.2020
华东师范大学软件学院
12
总线型（Bus）
通信网络只是传输 介质
成本低
对于共享介质型网络，网络的拓扑结构和介 质访问控制协议很重要。设计一个好的介质 访问控制协议有三个基本要求：简单、有效 的通道利用率、对用户的公平合理
Physical Layer
LAN
LLC MAC Physical
31.07.2020
华东师范大学软件学院
5
局域网中的数据链路层（2）
LLC：与所用传输介质、介质访问方法无关
给高层提供接口并执行流量控制和差错控制
提供三种服务：不可靠的数据报服务、有确认的数据报服务、 面向连接的可靠服务
可利用MAC子层来摆脱与底层有关的某些操作，如拓扑结构、 传输介质、介质访问控制
第四章 介质访问控制子层
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
第四章 介质访问控制子层
局域网 多路访问协议 以太网 无线局域网 数据链路层交换
31.07.2020
连续时间/分槽时间
连续时间：在任何时刻均可以传输帧 分槽时间：时间被分成离散的时槽，帧总是从某个时槽的起点被传输
载波检测/无载波检测
载波检测：一个站在使用信道之前可以辨别该信道是否正在被使用 无载波检测：在使用信道之前，站无法检测信道。它们只管传输，只
有在传输后才能判断这次传输是否成功
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有源网络
分散控制
常采用令牌方式控制 介质访问
单个节点的故障有可 能波及全网
Ring network
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总线型（Bus）
通信网络只是传输 介质
成本低
对于共享介质型网络，网络的拓扑结构和介 质访问控制协议很重要。设计一个好的介质 访问控制协议有三个基本要求：简单、有效 的通道利用率、对用户的公平合理
Physical Layer
LAN
LLC MAC Physical
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5
局域网中的数据链路层（2）
LLC：与所用传输介质、介质访问方法无关
给高层提供接口并执行流量控制和差错控制
提供三种服务：不可靠的数据报服务、有确认的数据报服务、 面向连接的可靠服务
可利用MAC子层来摆脱与底层有关的某些操作，如拓扑结构、 传输介质、介质访问控制
介质访问控制方法
介质访问控制方法1 介质访问控制方法介质访问控制(Media Access Control，MAC)是一种网络控制协议，负责处理节点之间的数据传输，确保网络以有序、有效的方式发挥作用。
它的实现机制可以用来建立、维护和配置网络连接、传输信息和资源管理等。
2 工作原理MAC是一种底层协议，通过决定何时发送和接收报文，控制实体进入总线或介质，以确保数据传输的稳定性。
它是一种半双工收发机制，只允许实体通过访问介质的权限进行数据传输。
只有在有效的媒介控制码（Media Access Control Code，MAC）的情况下，实体才能够得到控制权，并且只有实体之间有正确的传出授权时，传输才可以正确完成。
3 类型介质访问控制方法有两种：随机介质访问控制法（CSMA / CA）和相位播放介质访问控制法（CSMA / CD）。
其中，CSMA / CA是一种半双工协议，它主要利用节点之间双向无线传输的特性，并在发送端采用介质访问控制技术，防止出现多个节点同时占用信道的现象；而CSMA / CD是一种介质访问控制的极大竞争系统，它主要利用了信道上传播延迟的特性，提供了一种有效的信息传输机制，使得网络可以以有序、有效的方式进行数据传输。
4 优缺点采用介质访问控制方法，可以保证网络的稳定性和有效性，使终端能够优先接收到信息，减少了网络冲突。
然而，MAC机制也存在一些缺点，比如，在短时间内可能会出现信道占用和冲突，这样会有可能影响数据传输的顺利进行。
此外，由于它的实现机制稍微复杂，会给网络通信带来一定的效率降低。
介质访问控制方法是保证网络稳定和有效的一种重要手段，但是要避免繁琐的操作步骤，有时还需要结合其它管理机制，如网络层或应用层协议，才能有效地实现介质访问控制。
介质访问控制方法
计算机网络介质访问控制方法局域网的数据链路层分为逻辑链路层LLC和介质访问控制MAC两个子层。
逻辑链路控制是局域网中数据链路数据链路层的上层部分，IEEE 802.2中定义了逻辑链路控制协议。
用户的数据链路服务通过LLC 子层为网络层提供统一的接口。
在LLC子层下面是MAC子层。
介质访问控制属于LLC（LogicalLinkControl）下的一个子层。
是局域网中公用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用这种分配信道使用权方法称之为介质访问控制方法。
1适合总线结构的带冲突监测的载波监听多路访问（CSMA/CD）方法。
2适合环形结构的令牌环（TOKEN RING）方法。
3适合令牌环总线（TOKEN BUS）访问控制方法。
介质访问控制方法三带冲突监测的载波监听多路访问（CSMA/CD ）CSMA/CD适合于总线型和树型的网络拓扑结构，CSMA/CD有效解决了介质共享、信道分配和信道共享的问题，是目前局域网中最常用的一种介质访问控制方法。
Collision Detection介质访问控制方法四CSMA/CD 各部分含义CSMA/CD 各部分含义所谓载波侦听（Carrier Sense ），是网络上各个工作站在发送数据前都要确认总线上有没有数据传输。
所谓多路访问（Multiple Access 是网络上所有工作站收发数据共同使用同一条总线，且发送数据是广播式的。
所谓冲突（Collision ）是有两个或两个以上工作站同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，这种情况称为数据冲突，又称为碰撞。
介质访问控制方法五CSMA/CD 冲突检测原理01020304侦听信道是否空闲。
如果信道忙，则等待，直到信道空闲；如果信道空闲，站点就准备好要发送的数据。
在发送数据的同时，站点继续侦听网络，确信没有其他站点在同时传输数据才继续传输数据。
若无冲突则继续发送，直到发完全部数据。
若有冲突，则立即停止发送数据，发送一个加强冲突的JAM （阻塞）信号。
4-3介质访问控制方法
局域网组成示意图
局域网协议的特点
（1）协议的简单性 （2）数据链路层分为两上子层 （3）开销位的使用限制较小 （4）数据单元较长
协议的简单性
由于LAN本身比较简单，其所涉及的设备 类型和数量较少，地理范围也较小，而且采 用了广播通信技术，从而简化了流量控制和 路径控制等；另一方面则考虑下述两个要求： （1）由于LAN连接的主要是微机或基于微处理 器的设备，因而要求具有简单且灵活的协议 以便实现。 （2）复杂的网络协议将导致软件开发和维护更 加困难，而对LAN来说，其开发与维护力量通 常较弱，故而要求LAN协议尽量简单。
分布式控制方法
分布式控制方法常用的有： 带有碰撞检测的载波侦听多点访问 （CSMA/CD）法、令牌（也称许可证或通行标 志）（Token Passing）控制法、时隙（Time Slot）控制法和寄存器延迟插入法（Buffer Insertion) 。 从占用传输介质的机会方面来看，访问 控制方法可以分为确定性访问控制方法和随 机访问控制方法。 随机访问控制大多用于总线型局部网络 中，如CSMA/CD技术就属于随机访问控制法。
开销位的使用限制较小
由于WAN中通信线路的造价等原因， 所以希望提高传输信息中的有效成分， 为此必须减少信息帧中的控制和说明信 息，即通过压缩控制信息的方法来减少 开销位，这显然会增加处理机的负担； 反之，LAN中为减轻处理机的负担，往 往增加一些控制信息。
当一个工作站准备发送报文信息时，首先要 等待令牌的到来，当检测到一个经过它的令牌为 空令牌时，即可以“帧”为单位发送信息，并将 令牌置为“忙”（例如将00000000标志附在信息 尾部）向下一站发送。下一站用按位转发的方式 转发经过本站但又不属于由本站接收的信息。由 于环中已无空闲令牌，因此其它希望发送的工作 站必须等待。接收过程为：每一站随时检测经过 本站的信号，当查到信包指定的目的地址与本站 地址相同时，则一面拷贝全部有关信息，一面继 续转发该信息包，环上的帧信息绕环网一周，由 原发送点予以收回。按这种方式工作，发送权一 直在源站点控制之下，只有发送信包的源站点放 弃发送权，把Token（令牌）置“空”后，其他 站点得到令牌才有机会发送自己的信息。
介质访问控制
CSMA/CD工作原理
在CSMA中，由于信道传播时延的存在，即使通信双方的站点都没有侦听到载波信号，在发送数据时仍可能会 发生冲突，因为他们可能会在检测到介质空闲时同时发送数据，致使冲突发生。尽管CSMA可以发现冲突，但它并 没有先知的冲突检测和阻止功能，致使冲突发生频繁。
一种CSMA的改进方案是使发送站点在传输过程中仍继续侦听介质，以检测是否存在冲突。如果两个站点都在 某一时间检测到信道是空闲的，并且同时开始传送数据，则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。如果发生冲突， 信道上可以检测到超过发送站点本身发送的载波信号幅度的电磁波，由此判断出冲突的存在。一旦检测到冲突， 发送站点就立即停止发送，并向总线上发一串阻塞信号，用以通知总线上通信的对方站点，快速地终止被破坏的 帧，可以节省时间和带宽。这种方案就是本节要介绍的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波侦听多路访问/冲突检测协议），已广泛应用于局域中。
简介
局域的数据链路层分为逻辑链路层LLC和介质访问控制MAC两个子层。 逻辑链路控制（Logical Link Control或简称LLC）是局域中数据链路层的上层部分，IEEE 802.2中定义 了逻辑链路控制协议。用户的数据链路服务通过LLC子层为络层提供统一的接口。在LLC子层下面是MAC子层。 MAC(medium access control)属于LLC（Logical Link Control）下的一个子层。局域中广泛采用的两种 介质访问控制方法，分别是： 1、争用型介质访问控制，又称随机型的介质访问控制协议，如CSMA/CD方式。 2、确定型介质访问控制，又称有序的访问控制协议，如Token(令牌）方式。
精品课件--介质访问控制方式
目的站点从环 上拷贝数据
B
（2）
3令牌总线（Token Bus）
a. 标准协议：IEEE802.４。
b. 网络拓扑结构：总线型。 c. 信道分配方法：“轮转” d. 介质访问方式：确定访问
要 点
在物理总线上建立一个逻辑环，
令牌在逻辑环路中依次传递， 数据帧的传送在总线上进行。
3、令牌总线（Token Bus）
C
E
令牌总线物理结构
令牌总线逻辑结构
特点：在物理上是一个总线网，在逻辑上是一个令牌环网。
5.3.5 CSMA/CD与Token Bus、Token Ring的比较 与确定型介质访问控制方法比较，CSMA/CD方法有以下 几个特点：
1. 2.
CSMA/CD介质访问控制方法算法简单，易于实现。 CSMA/CD是一种用户访问总线时间不确定的随机竞争总线 的方法，适用于办公自动化等对数据传输实时性要求不 严格的应用环境。 CSMA/CD在网络通信负荷较低时表现出较好的吞吐率与延 迟特性。
三、填空题 5、在令牌环网络中，为了解决竞争问题，使用 令牌 的特殊信息包，只有拥有它的 了一个称为______ 节点才有权利发送数据。 许可证法，在令牌环网 6、令牌传递控制法也叫_________ 中，就是采用令牌来控制网络节点的发送权， 只有获得令牌的站点才能发送数据。 7、传统局域网采用的共享介质的访问方式有 _________和___________________ 。 令牌传递控制法 CSMA/C D
7、局域网中对数据传输介质进行访问管理的方 法中没有的是（ C ） A、CSMA/CD B、令牌总线 C、MAC D、 令牌环
8、目前局域网大多是以太网结构，其介质
访问控制方式是（ ）
第5章计算机网络3-PPT课件
MAC子层功能信道分配
MAC（Media Access Control，介质访问控制）是 一种控制使用通信介质的机制，它是数据链路层协议 的一部分。下图是MAC子层功能结构图。
介质访问子层的中心论题是相互竞争的用户之间 如何分配一个单独的广播信道。 1、静态分配：只要一个用户得到了信道就不会和 别的用户冲突。(用户数据流量具有突发性和间歇性) 2、动态分配：称为多路访问（Multiple Access） 或多点接入，指多个用户共用一条线路，而信道并 非是在用户通信时固定分配给用户，这样的系统又 称为竞争系统。动态分配方法又可以分为：随机访 问，典型ALOHA协议、CSMA协议 ；受控访问， 典型令牌网竞争系统和集中控制的多点线路轮询
无线局域网技术
局域网的特点
特点：地理分布范围较小；误码率低，一般在 10-11-10-8以下；以PC机为主体，数据传输速率高， 一般为0.1-100Mbps。 类别： 普遍应用的局部区域网LAN 采用电路交换技术的局域网，称计算机交换机CBX （Computer Branch eXchange）或专门小交换 机 PBX（Private Branch eXchange） 新发展的高速局域网 HSLN（High Speed Local Network） 常用的拓扑结构：总线型、环型、星型
计算机网络
第5章 介质的特点 局域网体系结构 IEEE802.3标准及以太网 IEEE802.5标准——令牌环 IEEE802.4标准——令牌总 线 三种局域网的比较
IEEE802.6标准 --DQDB
光纤分布数据接口FDDI 高速局域网技术
虚拟局域网VLAN
5个关键假设
站模型：站独立，以恒定速率产生帧，每个站 只有一个程序 单信道假设 冲突假设：两个帧同时传送，就会冲突，所有 站点能检测到，冲突帧需重发 发送时间：连续任意时刻可发送；分槽时间 载波检测：有载波检测；无载波检测
4-3介质访问控制子层(受控多点接入)PPT课件
数 据 率 为 100Mb ／ s ， 光 信 号 码 元 传 输 速 率 为 125 M Baud；
1000个物理连接(若都是双连接站，则为500个站)； 最 大 站 间 距 离 为 2km( 使 用 多 模 光 纤 ) ， 环 路 长 度 为
100km，即光纤总长度为200km；
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；
2021/3/10
10
当干线耦合器处于收听方式时， 其主要任务是
不停地监视以下两种特殊的比特组合。 ➢ 本站的地址 ➢ 令牌
2021/3/10
11
802．5的MAC帧分为令牌帧 (可简称为令牌)和非令牌帧
2021/3/10
12
星形环路
2021/3/10
13
星形环路
为了方便地对令牌环进行管理，可采用星形环 路(下图)，同时在每个干线耦合器接人环路处 安装一个继电器。当站点不工作或干线耦合器 出故障时，继电器的开关是闭合的，因而将此 站旁路掉。当站点正常工作时，继电器的开关 打开。
2021/3/10
3
轮叫轮询
2021/3/10
4
传递轮询
主机先向站N发出轮询帧。站N在发送数据完毕或在告
诉主机没有数据发送时，即将其相邻站（站N-1）的地
址附上。我们应注意到，现在站1到N-1都各有两条输
入线。一条是用来接收主机发来的数据，另一条则用来
接收允许该站发送数据的控制信息。可以看出，当站N
传递轮询系统虽然具有较轮叫轮询更小的帧 等待时延，但由于实现起来技术上比较复杂， 代价也较高，因此在目前实用的轮询系统中， 主要还是使用轮叫轮询。
2021/3/10
7
Token Ring网
1000个物理连接(若都是双连接站，则为500个站)； 最 大 站 间 距 离 为 2km( 使 用 多 模 光 纤 ) ， 环 路 长 度 为
100km，即光纤总长度为200km；
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；
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当干线耦合器处于收听方式时， 其主要任务是
不停地监视以下两种特殊的比特组合。 ➢ 本站的地址 ➢ 令牌
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802．5的MAC帧分为令牌帧 (可简称为令牌)和非令牌帧
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星形环路
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星形环路
为了方便地对令牌环进行管理，可采用星形环 路(下图)，同时在每个干线耦合器接人环路处 安装一个继电器。当站点不工作或干线耦合器 出故障时，继电器的开关是闭合的，因而将此 站旁路掉。当站点正常工作时，继电器的开关 打开。
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轮叫轮询
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4
传递轮询
主机先向站N发出轮询帧。站N在发送数据完毕或在告
诉主机没有数据发送时，即将其相邻站（站N-1）的地
址附上。我们应注意到，现在站1到N-1都各有两条输
入线。一条是用来接收主机发来的数据，另一条则用来
接收允许该站发送数据的控制信息。可以看出，当站N
传递轮询系统虽然具有较轮叫轮询更小的帧 等待时延，但由于实现起来技术上比较复杂， 代价也较高，因此在目前实用的轮询系统中， 主要还是使用轮叫轮询。
2021/3/10
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Token Ring网
【精品】第10讲 介质访问控制技术ppt课件
越差
2 非坚持型CSMA
协议思想 若站点有数据发送，先侦听信道； 若站点发现信道空闲，则发送； 若信道忙，等待一个随机时间重新开始发送过程； 若产生冲突，等待一随机时间重新开始发送过程
优点 缺点
2 非坚持型CSMA
协议思想 优点
减少了冲突的概率,信道效率比1-坚持CSMA高 缺点
令牌帧
3.2.3 令牌帧和数据帧的格式
令牌帧
SD (JK00JK000)和ED (JK11JK111)标志着帧的开 始和结束，用差分曼彻斯特编模式(J和K的中间没 有跳变)
无信息传输时，3字节的令牌在环上循环；有信息 要发送时，站获得令牌，并将第二个字节的某一位 由 0 变成 1，将令牌的前两个字节变成帧的起始序 列，然后输出帧的其它部分；
2.3 IEEE802标准系列间的关系
802.1
802.2
802.3 802.4 802.5 802.6 802.7 802.8
物物物物物物 理理理理理理 层层层层层层 技技技技技技 术术术术术术 规规规规规规 范范范范范范
……ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
802.x
物 理 层 技 术 规 范
3 介质访问控制技术
MAC子层的功能 信道分配 信道动态分配中的5个关键假设 信道访问控制协议
N
发送数据
（b）1坚持CSMA
I≤P N
Y
发送数据
（c）P坚持CSMA
五种多路访问协议性能比较
信道利用率和载荷曲线的比较
3.1.4 CSMA/CD
引入原因
当两个帧发生冲突时，两个被损坏帧继续传送毫无 意义，而且信道无法被其他站点使用，对于有限的 信道来讲，这是很大的浪费。如果站点边发送边监 听，并在监听到冲突之后立即停止发送，可以提高 信道的利用率，因此产生了CSMA/CD。
2 非坚持型CSMA
协议思想 若站点有数据发送，先侦听信道； 若站点发现信道空闲，则发送； 若信道忙，等待一个随机时间重新开始发送过程； 若产生冲突，等待一随机时间重新开始发送过程
优点 缺点
2 非坚持型CSMA
协议思想 优点
减少了冲突的概率,信道效率比1-坚持CSMA高 缺点
令牌帧
3.2.3 令牌帧和数据帧的格式
令牌帧
SD (JK00JK000)和ED (JK11JK111)标志着帧的开 始和结束，用差分曼彻斯特编模式(J和K的中间没 有跳变)
无信息传输时，3字节的令牌在环上循环；有信息 要发送时，站获得令牌，并将第二个字节的某一位 由 0 变成 1，将令牌的前两个字节变成帧的起始序 列，然后输出帧的其它部分；
2.3 IEEE802标准系列间的关系
802.1
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802.3 802.4 802.5 802.6 802.7 802.8
物物物物物物 理理理理理理 层层层层层层 技技技技技技 术术术术术术 规规规规规规 范范范范范范
……ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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物 理 层 技 术 规 范
3 介质访问控制技术
MAC子层的功能 信道分配 信道动态分配中的5个关键假设 信道访问控制协议
N
发送数据
（b）1坚持CSMA
I≤P N
Y
发送数据
（c）P坚持CSMA
五种多路访问协议性能比较
信道利用率和载荷曲线的比较
3.1.4 CSMA/CD
引入原因
当两个帧发生冲突时，两个被损坏帧继续传送毫无 意义，而且信道无法被其他站点使用，对于有限的 信道来讲，这是很大的浪费。如果站点边发送边监 听，并在监听到冲突之后立即停止发送，可以提高 信道的利用率，因此产生了CSMA/CD。
九、令牌环介质访问控制技术精品PPT课件
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理 ---数据发送过程
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。
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理 ---数据发送过程
令牌环的维护 --常用的维护策略
设置监控站，将新帧监控位设 置为0，当帧通过监控站时，将 监控位改为1，如该帧再通过监 控站（为不能移去的帧），移去 并产生一个新令牌。
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环的维护 --常用的维护策略
监控站设置计时器，只要监 控站发送一个帧或令牌，就启动 计时器，超时（帧或令牌丢失）， 产生一个新令牌。
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理
使用一个称为令牌（Token）的特殊帧， 并规定只有获得令牌的站点才有权利发送数 据，数据发送完后立即释放令牌供其他站使 用。
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理
是通过在环形网上传输令牌的方式来实现对 介质的访问控制。整个环形网络中有且只有一 个令牌，只有获得令牌的站点才有权利发送数 据，数据发送完后立即释放令牌供其他站使用。
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介质访问控制方法
介质访问控制方法
1
决定局域网特征的主要技术
拓扑结构
总线型 环形 星型
传输形式与传输介质
传输形式 传输介质
介质访问控制方法
介质访问控制方法
基带 宽带 双绞线 同轴电缆
光纤 电磁波
2
决定局域网特征的主要技术
拓扑结构
总线型 环形 星型
传输形式与传输介质
传输形式 传输介质
介质访问控制方法
如办公网络。
介质访问控制方法
16
令牌环
英文简写：Token Ring
标准：IEEE802.5
适合的网络拓扑：环型
介质访问控制方法
17
令牌环
工作原理 1、环形网络内各计算机以固定的顺序传递一个称为 “令 牌”的数据帧。
令牌
介质访问控制方法
18
令牌环
工作原理
2、收到令牌的计算机若需要传输数据则检查令牌，若标志为闲置 ，则将数据填入令牌，并将标志设置为忙碌，接着将令牌传给下 一台计算机。
数
数
据
据
传
传
输
输
取
取
消
消
数
据
传
输
取
消介质访问控制方法
13
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）：②检测到冲突时，立即取消传输数 据，发出一个阻塞信号。
阻
阻
塞
塞
信
信
号
号
阻
塞
信
号 介质访问控制方法
14
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 4、随机等待：随机等待一段时间后再进行载波侦听。
逻 辑 结 构
介质访问控制方法
31
令牌环
优点 与令牌环相似，但可调整性与比令牌环好。
适用场合 工业控制网络。
介质访问控制方法
32
复习题
1、以下哪个不是属于局域网所使用的介质访问控制方法？
A.CSMA/CD B.Token Ring C.Token Bus ware
2、以太网的标准是IEEE802.3 ，使用（）介质访问控制方法 。
介质访问控制方法
7
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理
1、载波侦听（CS）：每台计算机在发送数据之前首先要 看信道上有无数据传输，只有信道空闲时才允许发送数据 。
侦
侦
听
听
中
中
侦 听 中
介质访问控制方法
8
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 2、多路访问（MA）：信道空闲时，参与侦听的每台计 算机都有权利用信道发送数据。
介质访问控制方法
基带 宽带 双绞线 同轴电缆
光纤 电磁波
3
介质访问控制方法
➢ 介质访问控制（MAC）方法，是指控制多个节点(计算机)利用公共 传输介质发送和接收数据的方法。
➢ 实质：如何分配公共信道的使用权。
➢ 路只有一条，只能允许一个人走，大家都想走，怎么协调？
介质访问控制方法
4
介质访问控制方法
5、目的站点收到令牌后，将令牌的内容复制下来，并设置令牌为 已收，再传向下一台计算机。
忙
介质访问控制方法
22
令牌环
工作原理
6、目的站点收到令牌后，将令牌的内容复制下来，并设置令牌为 已收，再传向下一台计算机。
已收
介质访问控制方法
23
令牌环
工作原理
4、当令牌传了一圈回到发送端时，发送端在已知数据被接收后， 会清除令牌中的数据，把令牌设置为闲置并传给下一台计算机。
载波侦听多路访问/冲突检测 令牌环
令牌总线
介质访问控制方法
5
载波侦听多路访问/冲突检测
英文简写：CSMA/CD 标准：IEEE802.3
IE回EE顾：国：际电子电器 什工么程是师I协EE会E？
适合的网络拓扑：总线型
介质访问控制方法
6
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理
1、载波侦听（CS）：每台计算机在发送数据之前首先要 看信道上有无数据传输，只有信道空闲时才允许发送数据 。
侦
侦
听
听
中
中
空闲
侦 听 中
介质访问控制方法
9
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 2、多路访问（MA）：信道空闲时，参与侦听的每台计 算机都有权利用信道发送数据。
发
发
送
送
数
数
据
据
发
送
数
据 介质访问控制方法
10
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）①每一台计算机在发送数据时要边发 送边检测冲突。
闲
介质访问控制方法
19
令牌环
工作原理
3、收到令牌的计算机若需要传输数据则检查令牌，若标志为闲置， 则将数据填入令牌，并将标志设置为忙碌，接着将令牌传给下一 台计算机。
忙
介质访问控制方法
20
令牌环
工作原理
4、由于令牌已设置为忙，所以接下来的计算机只能将令牌往下传。
忙
介质访问控制方法
21
令牌环
工作原理
等 待 中
等 待 中
等
待
中 介质访问控制方法
15
载波侦听多路访问/冲突检测
优点
每一台计算机处于平等地位去使用传输介质，算法较简单，技 术上易实现。
缺点
不能提供优先级控制，即不能提供急需数据的优先处理能力。
不确定的等待时间和延迟难以满足远程控制所需要。
适用场合
对数据传输实时性要求不严格和通信负荷较轻的应用环境中，
缺点
环管理维护复杂，实现困难，造价较高。
适用场合
重负载、数据传输实时介性质访要问控求制较方法高的环境。
26
令牌总线
英文简写：Token Bus
标准：IEEE802.4
适合的网络拓扑：总线型
介质访问控制方法
27
令牌总线
令牌总线是综合CSMA/CD与令牌环两种介质访问方式的优点 的基础上而形成的一种介质访问控制方式。
发
发
送
送
数
数
据
据
发
送
数
据 介质访问控制方法
11
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）：①每一台计算机在发送数据时要边 发送边检测冲突。
检
检
测
测
冲
冲
突
突
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ冲突
检
测
冲
突 介质访问控制方法
12
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）：②检测到冲突时，立即取消传输数 据，发出一个阻塞信号。
A.CSMA/CD B.令牌环 C.令牌总线 D.A、B、C三者兼有之
介质访问控制方法
28
令牌总线
结构：在一个物理总线上形成一个逻辑环。环中令牌传递顺序 与计算机在总线上的物理位置无关。
介质访问控制方法
29
令牌总线
从物理结构上看，是总线型网络；从逻辑结构上看是环形 网络，介质访问控制方式与令牌环相同。
物 理 结 构
介质访问控制方法
30
令牌总线
从物理结构上看，是总线型网络；从逻辑结构上看是环形 网络，介质访问控制方式与令牌环相同。
已收
介质访问控制方法
24
令牌环
工作原理
4、当令牌传了一圈回到发送端时，发送端在已知数据被接收后， 会清除令牌中的数据，把令牌设置为闲置并传给下一台计算机。
闲
介质访问控制方法
25
令牌环
优点
网络通信负荷较重时表现出很好的吞吐率与延时特性，效率高 。
能提供优先权的管理，优先等级高的计算机能优先取得令牌进 行数据传输。
介质访问控制方法
1
决定局域网特征的主要技术
拓扑结构
总线型 环形 星型
传输形式与传输介质
传输形式 传输介质
介质访问控制方法
介质访问控制方法
基带 宽带 双绞线 同轴电缆
光纤 电磁波
2
决定局域网特征的主要技术
拓扑结构
总线型 环形 星型
传输形式与传输介质
传输形式 传输介质
介质访问控制方法
如办公网络。
介质访问控制方法
16
令牌环
英文简写：Token Ring
标准：IEEE802.5
适合的网络拓扑：环型
介质访问控制方法
17
令牌环
工作原理 1、环形网络内各计算机以固定的顺序传递一个称为 “令 牌”的数据帧。
令牌
介质访问控制方法
18
令牌环
工作原理
2、收到令牌的计算机若需要传输数据则检查令牌，若标志为闲置 ，则将数据填入令牌，并将标志设置为忙碌，接着将令牌传给下 一台计算机。
数
数
据
据
传
传
输
输
取
取
消
消
数
据
传
输
取
消介质访问控制方法
13
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）：②检测到冲突时，立即取消传输数 据，发出一个阻塞信号。
阻
阻
塞
塞
信
信
号
号
阻
塞
信
号 介质访问控制方法
14
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 4、随机等待：随机等待一段时间后再进行载波侦听。
逻 辑 结 构
介质访问控制方法
31
令牌环
优点 与令牌环相似，但可调整性与比令牌环好。
适用场合 工业控制网络。
介质访问控制方法
32
复习题
1、以下哪个不是属于局域网所使用的介质访问控制方法？
A.CSMA/CD B.Token Ring C.Token Bus ware
2、以太网的标准是IEEE802.3 ，使用（）介质访问控制方法 。
介质访问控制方法
7
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理
1、载波侦听（CS）：每台计算机在发送数据之前首先要 看信道上有无数据传输，只有信道空闲时才允许发送数据 。
侦
侦
听
听
中
中
侦 听 中
介质访问控制方法
8
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 2、多路访问（MA）：信道空闲时，参与侦听的每台计 算机都有权利用信道发送数据。
介质访问控制方法
基带 宽带 双绞线 同轴电缆
光纤 电磁波
3
介质访问控制方法
➢ 介质访问控制（MAC）方法，是指控制多个节点(计算机)利用公共 传输介质发送和接收数据的方法。
➢ 实质：如何分配公共信道的使用权。
➢ 路只有一条，只能允许一个人走，大家都想走，怎么协调？
介质访问控制方法
4
介质访问控制方法
5、目的站点收到令牌后，将令牌的内容复制下来，并设置令牌为 已收，再传向下一台计算机。
忙
介质访问控制方法
22
令牌环
工作原理
6、目的站点收到令牌后，将令牌的内容复制下来，并设置令牌为 已收，再传向下一台计算机。
已收
介质访问控制方法
23
令牌环
工作原理
4、当令牌传了一圈回到发送端时，发送端在已知数据被接收后， 会清除令牌中的数据，把令牌设置为闲置并传给下一台计算机。
载波侦听多路访问/冲突检测 令牌环
令牌总线
介质访问控制方法
5
载波侦听多路访问/冲突检测
英文简写：CSMA/CD 标准：IEEE802.3
IE回EE顾：国：际电子电器 什工么程是师I协EE会E？
适合的网络拓扑：总线型
介质访问控制方法
6
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理
1、载波侦听（CS）：每台计算机在发送数据之前首先要 看信道上有无数据传输，只有信道空闲时才允许发送数据 。
侦
侦
听
听
中
中
空闲
侦 听 中
介质访问控制方法
9
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 2、多路访问（MA）：信道空闲时，参与侦听的每台计 算机都有权利用信道发送数据。
发
发
送
送
数
数
据
据
发
送
数
据 介质访问控制方法
10
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）①每一台计算机在发送数据时要边发 送边检测冲突。
闲
介质访问控制方法
19
令牌环
工作原理
3、收到令牌的计算机若需要传输数据则检查令牌，若标志为闲置， 则将数据填入令牌，并将标志设置为忙碌，接着将令牌传给下一 台计算机。
忙
介质访问控制方法
20
令牌环
工作原理
4、由于令牌已设置为忙，所以接下来的计算机只能将令牌往下传。
忙
介质访问控制方法
21
令牌环
工作原理
等 待 中
等 待 中
等
待
中 介质访问控制方法
15
载波侦听多路访问/冲突检测
优点
每一台计算机处于平等地位去使用传输介质，算法较简单，技 术上易实现。
缺点
不能提供优先级控制，即不能提供急需数据的优先处理能力。
不确定的等待时间和延迟难以满足远程控制所需要。
适用场合
对数据传输实时性要求不严格和通信负荷较轻的应用环境中，
缺点
环管理维护复杂，实现困难，造价较高。
适用场合
重负载、数据传输实时介性质访要问控求制较方法高的环境。
26
令牌总线
英文简写：Token Bus
标准：IEEE802.4
适合的网络拓扑：总线型
介质访问控制方法
27
令牌总线
令牌总线是综合CSMA/CD与令牌环两种介质访问方式的优点 的基础上而形成的一种介质访问控制方式。
发
发
送
送
数
数
据
据
发
送
数
据 介质访问控制方法
11
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）：①每一台计算机在发送数据时要边 发送边检测冲突。
检
检
测
测
冲
冲
突
突
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ冲突
检
测
冲
突 介质访问控制方法
12
载波侦听多路访问/冲突检测
工作原理 3、冲突检测（CD）：②检测到冲突时，立即取消传输数 据，发出一个阻塞信号。
A.CSMA/CD B.令牌环 C.令牌总线 D.A、B、C三者兼有之
介质访问控制方法
28
令牌总线
结构：在一个物理总线上形成一个逻辑环。环中令牌传递顺序 与计算机在总线上的物理位置无关。
介质访问控制方法
29
令牌总线
从物理结构上看，是总线型网络；从逻辑结构上看是环形 网络，介质访问控制方式与令牌环相同。
物 理 结 构
介质访问控制方法
30
令牌总线
从物理结构上看，是总线型网络；从逻辑结构上看是环形 网络，介质访问控制方式与令牌环相同。
已收
介质访问控制方法
24
令牌环
工作原理
4、当令牌传了一圈回到发送端时，发送端在已知数据被接收后， 会清除令牌中的数据，把令牌设置为闲置并传给下一台计算机。
闲
介质访问控制方法
25
令牌环
优点
网络通信负荷较重时表现出很好的吞吐率与延时特性，效率高 。
能提供优先权的管理，优先等级高的计算机能优先取得令牌进 行数据传输。