传统以太网以及CSMA/CD协议

一、传统以太网的结构以及组成设备:
传统以太网以及CSMA/CD协议
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二、传统以太网的主要特征:
1、最大覆盖距离(两个站点最远的距离):2500m;
2、挣用期(即一个信号最远来回的传播时间):51.2us;过来这个时间还未监听到冲突,则说明无冲突;
3、最小帧长:64字节;因为传统以太网速率是10Mbps,挣用期是51.2us;即在这个时间内,帧的数据不能发完,否则将不能监听到冲突了(CSMA/CD协议是边发边听、不发不听;因为如果帧发完,则不在监听,这个时候即使来了有冲突的信号,不在监听,也不知道已经冲突了),这样的话CSMA/CD协议可靠性也就大大折扣了;即:B/10M >= 51.2us; 即512bit,64个字节;
4、帧间最小间隔:9.6us;相当于发送96bit;即在CSDM/CD协议下,一个站点在监测到信道空闲后,需要等待9.6us才能发送数据;(主要目的是留给刚刚接收数据的站点清理接收缓存,做好接下一阵的准备----------流量控制其实也是)
三、以太网的主要协议:CSMA/CD(同样采用的是CSMA中的1---坚持CSMA)
CSMA/CD:先听后发,边听边发,不发不听;它监听后冲突后,不在发送后续数据;随机发送一个瞬间32bit干扰信号;
传统以太网以及CSMA/CD协议
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【传统以太网以及CSMA/CD协议】图中1、2表示需要特别说明注意的问题;
1、当发生冲突了,停止发送数据,并发出一个瞬间干扰信号32bit(其实发出的也是帧,数据是32bit,如果加上前导码8个字节64bit,也就是一共96bit),进行强迫碰撞,使其他站点都知道发生了冲突;
2、随机等待【0,2^i - 1】T中的一个值意思是:如果是第一次发送的冲突,就随机等待(0或者1)*51.2us其中一个时间后,再监听发送;如果如果是第二次发送的冲突,就随机等待(0、1、2或者3)*51.2us其中一个时间后,再监听发送;如果冲突i的次数超过了10次,i 的最大取值还是取10;
3、关于怎么监听到发送了冲突?
答:通过站点发出去的信号强度与此站点接收到的信号强度做比较;(如果总线信道中有多个信号发送传输,则会造成总线中的信号电压摆动值增大;无线方式则用这种方法不可靠,因为无线信号传播中随着距离的增加,衰减比较严重,最后相比机会差别不大);
四、以太网的帧的格式:
目的地址(MAC地址6个字节)+源地址(6字节)+类型(数据的类型2字节)+数据(46----1500字节)+检验码(32位CRC,4字节);
1、为什么数据最小取46个字节?
答:因为,最小帧长是64个字节,64—目的地址(6字节)— 源地址(6字节) — 类型(2字节)— 效验码(4字节) = 46字节;如果站点收到了小于64个字节的帧,则认为发送了冲突(源地址不在发送了),直接丢弃;
2、1、为什么数据最大取1500个字节?
答:如果数据取得太小,一个帧中占了大部分的头部和尾部字节,造成信道资源的浪费;如果取值太大,则在传送的过程中,出现错误的概率也越大;还会造成占用太久的网络,影响其他站点的通信,并且会让更多的站点等待这一帧发送结束后一起发送,造成更多的冲突;

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