介质访问控制方法 ppt课件
计算机网络 第5章_介质访问控制子层---第二次课
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退避算法
二进制指数类型退避算法 (truncated binary exponential type)
这样做是为了减小 再 次发生碰撞的概率。
——就是让发生碰撞的站在停止发送数据后，不是立即再发送 数据，而是推迟（这叫做退避）一个随机时间才能再发送数据。 具体做法是： （1）确定基本退避时间，一般是取为争用期2 τ 。 （2）定义参数k，它等于重传次数，但k不超过10 (k 10) ，即 k=min(重传次数，10)。 （3）从离散整数集合[0,1,2,…,(2 k-1)]中随机地取出一个数，记为r。 重传所需的时延就是r倍的基本退避时间。 （4）当重传达16次仍不能成功时，则丢弃该帧，并向高层报告。
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发现冲突、停止发送
当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时，除了立即停 止发送数据外，还要再继续发送若干比特的加强干扰 序列信号(jamming signal) 。
发送加强干扰序列信号的目的是：确保有足够的持续
冲突时间，使得网络中所有节点都能检测出冲突的存 在。
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A 发送数据 A
人为干扰信号
开始冲突
公司：Cisco 3Com IBM 00-00-0c 00-20-AF 08-00-5A Novell 00-00-1B 00-60-8C 00-00-D8
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。
局域网介质访问控制方法
5.3.1 信道分配问题
通常,可将信道分配方法划分为两类:静态分配方法和动态分配方法.
1.静态分配方法
所谓静态分配方法,也是传统的分配方法,它采用频分多路复用或时分多路复用的办法将单个信道划分后静态地分配给多个用户. 当用户站数较多或使用信道的站数在不断变化或者通信量的变化具有突发性时,静态频分多路复用方法的性能较差,因此,传统的静态分配方法,不完全适合计算机网络.
2.动态分配方法
所谓动态分配方法就是动态地为每个用户站点分配信道使用权.动态分配方法通常有3种:轮转,预约和争用.
①轮转:使每个用户站点轮流获得发送的机会,这种技术称为轮转.它适合于交互式终端对主机的通信.
②预约:预约是指将传输介质上的时间分隔成时间片,网上用户站点若要发送,必须事先预约能占用的时间片.这种技术适用于数据流的通信.
③争用:若所有用户站点都能争用介质,这种技术称为争用.它实现起来简单,对轻负载或中等负载的系统比较有效,适合于突发式通信. 争用方法属于随机访问技术,而轮转和预约的方法则属于控制访问技术.
5.3.2 介质访问控制方法
介质访问控制（ MAC ）方法是在局域网中对数据传输介质进行访问管理的方法。介质访问控制方法的主要内容有两个方面:一是要确定网络上每一个结点能够将信息发送到介质上去的特定时刻;二是要解决如何
对共享介质访问和利用加以控制.传统局域网采用共享介质方式的载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)、标记环传递或FDDI等方法，但随着LAN应用的扩展，这种共享介质方式对任何端口上的数据帧都不加区别地进行传送时，经常会引起网络冲突，甚至阻塞，所以采用网桥、交换机等方法将网络分段，去减少甚至取消网络冲突是目前经常采用的方法。
介质访问控制
闲
链路层和局域网
5-5
频分多路访问: 频分多路访问 FDMA
FDMA: frequency division multiple access
Ì 信道被分成不同频段 Ì 每个站点分配一个固定的频段 Ì 未被使用的频段空闲 Ì 例子：6个站点的局域网， 1,3,4 被使用，2,5,6空闲 例子： 个站点的局域网 个站点的局域网， 被使用， 空闲
Ì 节点只能在一个时隙的开
始才能传送 Ì 节点需要同步
Ì 如果一个时隙有多个节点
时隙发送新帧 Ì 如果有冲突，节点在随后的 如果有冲突， 时隙以概率p重传该帧 重传该帧， 时隙以概率 重传该帧，直 到成功为止。 到成功为止。
同时传送， 同时传送，所有节点都能 检测到冲突
链路层和局域网 5-12
时隙ALOHA(S-ALOHA)(1) 时隙
链路层和局域网
5-17
纯Aloha效率 效率
P(给定节点成功传送 = P(节点传送 . 给定节点成功传送) 节点传送) 给定节点成功传送 节点传送 P(没有其他节点在 0-1,t0]内传送 . 没有其他节点在[t 内传送) 没有其他节点在 内传送 P(没有其他节点在 0,t0 +1]内传送 没有其他节点在[t 内传送) 没有其他节点在 内传送 = p . (1-p)N-1 . (1-p)N-1 = p . (1-p)2(N-1)
4-3介质访问控制方法
以 太 网 发 送 流 程 图
令牌访问控制法
令牌环访问控制法Token Ring是美国IBM 公司1995年推出的局域网产品，已发展为 IEEE802.5局域网标准。Token Ring的网络拓 扑为环型基带传输。环型网的主要特点是只 有一条环路，信息单向沿环流动，无路径选 择问题，令牌是隐式地（无寻址信息）传输 到环上每一节点。 令牌法又称许可证法。它是一种分布式 控制的访问方法，它既可以用于环型结构的 网络，也可以用于总结型结构的网络。
局域网协议
IEEE的中文含义是：电气和电子工程师协会。 这是一个专业协会，负责考虑数据通信的物理层 和数据链路层，IEEE组成制定局域网标准的802委员 会。 （1）IEEE802.1标准，包括局域网体系结构、网络互连 以及网络管理； （2）IEEE802.2标准，逻辑链路控制LLC。 （3）IEEE802.3定义，CSMA/CD总线介质访问控制方法 与物理层规范； （4）IEEE802.4，定义令牌总线（Token Bus）介质访 问控制方法与物理层规范； （5）IEEE802.5，定义令牌环（Token Ring）介质访问 控
CSMA/CD具体工作过程
（1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。 否则转到第2步。 （2）如果媒体信道忙（有载波），则继续对信 道进行侦听。一旦发现空闲，就进行发送。 （3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突， 立即停止发送，并向总线上发出一串干扰信 号（连续几个字节全1），通知总线上各站点 冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。 （4）已发出信息的各站点收到阻塞信号后，等 待一段随机时间，重新进入侦听发送阶段。 转到第1步。
介质访问控制方法
介质访问控制方法
介质访问控制方法是指对数据传输介质进行访问控制的技术手段，通过对数据
传输介质的访问进行管理和控制，可以有效地保护数据的安全性和完整性。在网络通信和信息传输过程中，介质访问控制方法起着非常重要的作用，它可以有效地防止未经授权的用户或设备对数据传输介质的非法访问，从而保障数据传输的安全和可靠性。
介质访问控制方法主要包括物理层介质访问控制和数据链路层介质访问控制两
种方式。物理层介质访问控制是指通过对数据传输介质的物理特性进行管理和控制，来实现对数据传输的访问控制。常见的物理层介质访问控制技术包括载波侦听多址接入（CSMA）、载波侦听多址接入/碰撞避免（CSMA/CA）和载波侦听多址接入/碰撞检测（CSMA/CD）等。这些技术可以有效地避免数据传输介质上的冲突和碰撞，保证数据传输的顺利进行。
数据链路层介质访问控制是指通过对数据链路层的协议和技术进行管理和控制，来实现对数据传输的访问控制。常见的数据链路层介质访问控制技术包括逻辑链路控制（LLC）、介质访问控制子层（MAC）和逻辑拓扑控制等。这些技术可以有
效地控制数据传输的访问权限和优先级，保证数据传输的安全和可靠。
除了物理层和数据链路层的介质访问控制方法外，还可以通过网络层和应用层
的安全协议和技术来实现对数据传输介质的访问控制。例如，网络层的IPsec协议
可以对数据传输进行加密和认证，从而保护数据的安全性；应用层的访问控制列表（ACL）可以对数据传输的访问进行精细化控制，实现对特定用户或设备的访问权限管理。
总的来说，介质访问控制方法是保障数据传输安全的重要手段，它通过对数据
介质访问控制方法
介质访问控制方法
介质访问控制方法是网络安全的重要组成部分，它可以帮助管理员有效地管理和控制网络资源的访问权限。通过使用访问控制列表（ACL）、身份认证和授权、防火墙等技术手段，可以实现对不同用户和设备的访问控制。此外，访问控制方法还可以通过加密、隔离网络、强化认证等方式来加强对网络的保护，防止未经授权的访问和攻击。
在实施介质访问控制方法时，需要综合考虑网络的性能、用户的需求和安全性等因素。管理员需要根据实际情况，灵活地应用各种访问控制技术，确保网络资源的安全和合理利用。同时，不断更新和完善访问控制策略，及时发现和应对安全威胁，是保障网络安全的必要措施。
总之，介质访问控制方法是网络安全的重要手段，需要结合实际情况，综合使用各种技术手段，确保网络资源的安全和可靠使用。
第五章 介质访问控制技术
掌握：网桥的基本工作原理。
湘南学院计算机系网络教研室 第五章 介质访问控制技术
2
5.1 局域网与城域网基本概念
一、决定局域网与城域网性能的三要素
网络拓扑 传输介质 介质访问控制方法
湘南学院计算机系网络教研室
第五章 介质访问控制技术
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二、局域网的拓扑
集线器
总线网
匹配电阻
湘南学院计算机系网络教研室 第五章 介质访问控制技术
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介质访问控制方法: 带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD 令牌总线 token bus
令牌环 token ring
湘南学院计算机系网络教研室
第五章 介质访问控制技术
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信道共享技术分类
信道共享 时分多路复用 频分多路复用 CATV STDM CBX ATDM
湘南学院计算机系网络教研室
第五章 介质访问控制技术
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冲突检测：比较法和编码违例判决法
V1 (t)
t V2 (t)
t V1 (t)+V2 (t)
t
湘南学院计算机系网络教研室
第五章 介质访问控制技术
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冲突窗口的概念
Û Þ ¬Ï
â µ ¢ ú ® Í «É ® à A · ° Ó =D/V ¥ ¡ A Ö 2¥ Ó ¡ A+Ö B Ö ¡ ¡ B Ö ® à B · °
介质访问控制方法(精)
学习目的： 了解介质访问控制技术的分类 掌握CSMA/CD介质访问控制方法 掌握令牌环介质访问控制方法 掌握令牌总线介质访问控制方法
介质访问控制方法
学习要求：学习本讲后，应该能够
➢了解介质访问控制技术的分类 ➢掌握CSMA/CD介质访问控制方法 ➢掌握令牌环介质访问控制方法 ➢掌握令牌总线介质访问控制方法
学习步骤
1 步骤一
阅读文字材料，了解
介质访问控制方法。
3 步骤三
来做习题，进一步考察
是否掌握知识点内容。
2 步骤二
学习主要内容，掌握
CSMA/CD、令牌环、 令牌总线控制方法等。
4 步骤四
浏览学习案例，拓展
自己的知识结构。
主要内容
介质访问控制技术的分类 CSMA/CD介质访问控制方法 令牌环介质访问控制方法 令牌总线介质访问控制方法
(2) 令牌环网
令牌环访问技术即IEEE 802.5 标准，用于 环型网络。在网上令牌帧沿着物理环路单 向循环，依次通过各个节点。发送数据站 在捕获到空令牌后将其置为“忙”，然后 开始发送数据帧；
当数据帧经过目的站时，目的站一方面复制 该帧，另一方面将数据帧继续转发，数据帧 循环一周后再回到发送站，由发送站将数据 帧舍弃，释放令牌(置为“闲”)，将其传送 给下一站点。
CSMA/CD介质访问控制方法的工作原理
介质访问控制
解决当局域中共用信道的使用产生竞争 时，如何分配信道的使用权问题
01 简介
03 应用 05 技术
目录
02 CSMA/CD工作原理 04 令牌环
介质访问控制(medium access control)简称MAC。是解决当局域中共用信道的使用产生竞争时，如何分配 信道的使用权问题。
它定义了数据帧怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中，对连接介质的访问是“先来先服务” 的。物理寻址在此处被定义，逻辑拓扑（信号通过物理拓扑的路径）也在此处被定义。线路控制、出错通知（不 纠正）、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。
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令牌环
令牌环MAC帧结 构
令牌控制协议
IEEE 802.5 MAC帧格式令牌和数据帧的管理： 如何防止数据帧在环上无休止循环？ 设置监控器 在帧结构上留一标识 如何监测令牌出错？ 无令牌 多个令牌 忙令牌死循环 集中式检测： 设置集中监控站（超时计数器）/标记丢失 在帧结构上检测忙标记标识/死循环
技术
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，典型令牌竞争系统和集中控制的多点线路轮询。 3、信道动态分配中的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(核心) 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：1.连续时间；2.时隙。 载波检测：1.有载波侦听；2.无载波侦听 。
《介质访问子层》课件
延迟问题：数据传输的 延迟问题，包括传输延 迟、处理延迟等，对介 质访问子层的性能产生 影响
安全性问题：随着网 络攻击的日益增多， 介质访问子层的安全 性问题日益突出
兼容性问题：不同介质 访问子层之间的兼容性 问题，可能导致网络性 能下降或无法正常工作
5G技 术 的 发 展 ： 如 何 适 应 5G技 术 的 高 速 率 、 低 延 迟 、 高 可 靠 性 等 特 性 物联网技术的应用：如何适应物联网技术的大规模、低功耗、高安全性等特性 云计算技术的应用：如何适应云计算技术的高并发、高可用、高扩展性等特性 网络安全技术的挑战：如何应对日益严峻的网络安全威胁，保障数据安全和用户隐私
家庭网络：家庭内部网络，实 现家庭设备互联、远程控制等
工业网络：工业生产网络， 实现设备监控、数据采集等
无线局域网 （WLAN） 是 一种无线通信 技术，可以在 一定范围内实 现数据传输。
介质访问子层 （ MAC） 是 无 线局域网的核 心部分，负责 管理无线信道 的使用和分配。
在无线局域网中， 介质访问子层负 责处理无线信道 的访问控制、冲 突检测和避免、 数据传输等任务。
应用领域：无线局域网（WLAN）
发布日期：1997年
更新版本：IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、 IEEE 802.11g、IEEE 802.11n等
●
802.11： 无 线 局 域 网 标 准
访问控制方式
3.2.4 CSMA/CD与Token Bus、Token Ring的 比较
在共享介质访问控制方法中，CSMA/CD与Token Bus、 Token Ring 应用广泛。从网络拓扑结构看，CSMA/CD与 Token Bus都是针对总线拓扑的局域网设计的，而Token Ring是针对环型拓扑的局域网设计的。如果从介质访问控制 方法性质的角度看，CSMA/CD属于随机介质访问控制方法， 而Token Bus、Token Ring则属于确定型介质访问控制方法。
第3章 局域网
3.2.3 令牌总线访问控制
获得令牌的结点，如果有数据要发送，则可立即传送数 据帧，完成发送后再将令牌传送给下一个结点；如果没有数 据要发送，则应立即将令牌传送给下一个结点。由于总线上 每一结点接收令牌的过程是按顺序依次进行的，因此所有结 点都有的访问权。为了使结点等待令牌的时间是确定的，需 要限制每一结点发送数据帧的最大长度。。
第3章 局域网
3.2.1 载波监听多路访问/冲突检测法
2. 总线冲突检测，即边发边听
当两个或两个以上结点同时监听到总线空闲，开始发送数 据时，就会发会碰撞，产生冲突。另外，传输延迟可能会使 第一个结点发送的数据未到达目的结点，另一个要发送数据 的结点就已监听到总线空闲，并开始发送数据，这也会导致 冲突的产生。发生冲突时，两个传输的数据都会被破坏，产 生碎片，使数据无法到达正确的目的结点。为确保数据的正 确传输，
4-3介质访问控制子层(受控多点接入)PPT课件
Token Ring网
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干线耦合器
干线耦合器有两种工作状态。一种是收听 (或转发)方式(图(b))，而另一种是发送方式
当一个站不处于发送数据的状态时，其干 线耦合器就工作在收听方式。
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当干线耦合器处于收听方式时， 其主要任务是
转发从环路输入的比特流。转发时是先 收下一个比特然后转发一个比特，这样 做只造成1比特的时延。比特流在转发时 经过整形和放大(这就叫做再生)，因此即 使经过了很多个干线耦合器，环路上的 脉冲的振幅和形状都基本上不会变坏。 在收听方式下，干线耦合器和接在干线 耦合器上的站点实际上是断开的。
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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。
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
介质访问控制
介质访问控制
介质访问控制综述
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（Logical Link Control或简称LLC）是局域⽹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⼦层为⽹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，提供介质访问控控制的功能。模型图如下：
1. 为什么需要介质访问控制？因为局域⽹是⼀种⼴播式的⽹络（⼴域⽹是⼀种点对点的⽹络），所有联⽹计算机都共享⼀个公共信道，
所以，需要⼀种⽅法能有效地分配传输介质的使⽤权，使得两对结点之间的通信不会发⽣相互⼲扰的情况，这种功能就叫介质访问控制。
2. 介质访问控制的分类？常见的介质访问控制⽅法有信道划分介质访问控制、随机访问介质访问控制和轮询访问介质访问控制。其中前
者是静态划分信道的⽅法，⽽后两者是动态分配信道的⽅法。
2.信道划分介质访问控制
信道划分介质访问控制将使⽤介质的每个设备与来⾃同⼀通信信道上的其他设备的通信隔离开来，把时域和频域资源合理地分配给⽹络上的设备。信道划分的实质就是通过分时、分频、分码等⽅法把原来的⼀条⼴播信道，逻辑上分为⼉条⽤于两个结点之间通信的互不⼲扰的⼦信道，实际上就是把⼴播信道转变为点对点信道。信道划分介质访问控制分为以下4 种：
频分多路复⽤（Frequency division multiplexing FDM）
介质访问控制
介质访问控制
介质访问控制
目录
介质访问控制
介质访问控制(MAC)方法是在共享介质环境中管理通信的一种方式。在这种环境中，多个 节点共享同一通信通道，因此需要一种机制来防止它们之间的冲突。以下是几种常见的 MAC方法
载波侦听多路访问(CSMA)：这是一种避免冲突的MAC方法。每个节点在 发送数据之前侦听介质，如果介质被占用，则等待一段随机时间再尝试 。CSMA有两种变体：CSMA/CD(碰撞检测)和CSMA/CA(碰撞避免)
介质访问控制
随机访问和竞争解决协议(ALOHA)：这是一种简单的MAC协议，其中每个节点在任何时间都可以尝试发
6 送数据。如果两个或更多的节点同时发送数据，就会发生碰撞。为了减少碰撞，节点可以等待一段随
机时间后重试
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基于竞争的MAC协议：这些协议使用各种策略来避免碰撞，例如使用请求发送/清除发送(RTS/CTS)交换 来预约传输时间
介质访问控制
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码分多路访问(CDMA) ：这种方法使用独特 的代码为每个节点分 配一个唯一的通道。 节点可以在任何时间 发送数据，但只有具 有正确代码的节点才 能解码数据。CDMA对 于高数据速率和/或 大网络非常有效
时频同步码分多路 访问(OFDMA)：这 是一种将TDMA和 CDMA结合起来的 MAC方法。它使用 时间同步的子载波 和CDMA的特性来实 现更高的数据速率 和更好的性能
介质访问控制方法
介质访问控制方法
介质访问控制（Media Access Control，MAC）方法是计算机网络中用于协调多个节点对共享媒体的访问的一种技术。它定义了在共享媒体上的数据传输的协议规则和机制，以确保多个节点之间能够有效地进行通信。介质访问控制方法对于网络的性能、吞吐量和公平性都起着重要的作用。
常见的介质访问控制方法包括随机接入方法、非均匀间隔时间划分多路复用方法和载波侦听多址方法等。
1. 随机接入方法：随机接入方法的核心思想是在发送数据前随机选取一个时间槽进行发送。其中最常见的随机接入方法是ALOHA协议和CSMA/CA（CSMA with Collision Avoidance）协议。
ALOHA协议是最早提出的一种随机接入方法。它将传输时间划分为若干个相等的时间间隔，在每个时间间隔内，节点根据需要发送数据，然后等待反馈。如果反馈收到，说明数据发送成功；如果反馈未收到，则会在下一个时间间隔内重新发送。ALOHA协议简化了访问控制的过程，但由于没有进行冲突检测，可能会造成冲突。
CSMA/CA协议是一种改进的随机接入方法，它引入了冲突避免机制。节点在发送数据之前，先进行载波侦听，如果检测到其他节点正在发送数据，则等到传输完成后再发送。这样可以避免冲突，提高了传输效率。
2. 非均匀间隔时间划分多路复用方法：非均匀间隔时间划分多路复用方法将传输时间划分为多个时间片段，每个时间片段内的传输权由各节点根据一定的规则确定。常见的非均匀间隔时间划分多路复用方法有轮流传输法、位图法和字典法等。
轮流传输法是一种简单的时间划分方法，各节点按照一定的顺序依次获得传输权。这种方法简化了传输冲突的处理，但也可能导致传输时间不均衡。
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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
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介质访问控制方法
发
发
送
送
数
数
据
据
发
送
数
据 介质访问控制方法
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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
冲突
检
测
冲
突 介质访问控制方法
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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。
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
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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 。
介质访问控制方法
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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
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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。
如办公网络。
介质访问控制方法
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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
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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
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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。
侦
侦
听
听
中
中
空闲
侦 听 中
介质访问控制方法
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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
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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。
已收
介质访问控制方法
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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。
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，
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。
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
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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。
A.CSMA/CD B.令牌环 C.令牌总线 D.A、B、C三者兼有之
逻 辑 结 构
介质访问控制方法
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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 D.Netware
2、以太网的标准是IEEE802.3 ，使用（）介质访问控制方法 。
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。
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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
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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。
介质访问控制方法
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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
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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
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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。
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
闲
介质访问控制方法
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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
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Baidu Nhomakorabea
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
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令牌环
工作原理