自考局域网技术与组网工程笔记串讲四

3.冲突发生的时段

（1）冲突只能发生在主机发送帧的最初一段时间，即512位时=64字节的时段。

（2）当网上所有主机都检测到冲突后，就会停发帧。

（3）512位时是主机捕获信道的时间，如果某主机发送一个帧的512位时，而没有发生冲突，以后

也就不会再发生冲突了，称此为主机捕获了信道。

4.中继器与网桥和冲突的关系

（1）中继器和冲突的关系：

中继器不能隔离冲突，所以把中继器相连的网段作为一个冲突域。

冲突退避算法限制了每个主机的退避时间从1个时隙到最多210=1024个时隙，因此，

由中继器连接的多段以太网中，主机数一般不超过1024个。

（2）网桥和冲突的关系：

网桥能隔离冲突，因此，在主机数超过1024个时，可以通过网桥连接。

5.100Mbps和1000Mbps以太网的时隙

（1）100Mbps以太网的时隙：

100Mbps以太网的时隙仍为512位时，以太网规定一帧的最小发送时间必须为5.12μs。

（2）1000Mbps以太网的时隙

1000Mbps以太网的时隙增至512字节，即4096位时。

6.坚持退避算法

有三种CSMA坚持退避算法，如下图：

（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。

7.三种方法的比较：

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。

2.6.2 载波监听多路介质访问/冲突检测（CSMA/CD）

载波监听多路介质访问/冲突检测协议已广泛应用于局域网。其方法是：

每个站在发送帧期间，同时有检测冲突的能力，一旦检测到冲突，就立即停止发送，并向总线上

发送一串阻塞信号，通知总线上各站冲突已发生，这样通道的容量不致因白白传送一损坏的帧而

浪费。

2.6.3 退避算法

在CSMA/CD算法中，在检测到冲突并发完阻塞信号后，为降低再冲突的概率，需等待一个随机过程，然后再用CSMA算法发送。为了决定这个随机时间，采用称为二进制指数退避算法，算法如下：

（1）对每个帧，当第一次发生冲突时，设置参量为L=2；

（2）退避间隔取1~L个时间片中的一个随机数，1个时间片等于2a（双向传播时间=2a，即:a=0.5）；

（3）当帧重复一次冲突时，则将参量L加倍；

（4）设置一个最大重传次数，超过这个次数，则不再重传，并报告出错。

2.7 物理层结构功能

2.7.1 编码和译码技术

计算机直接输出的码为不归零码（NRZ），在以太网的物理层媒体上传输帧的二进制码必须采用特殊的编码。

在10BASEX上采用曼彻斯特码。优点为：

（1）传输的代码中包括了同步时钟；

（2）能很方便的检测到发生碰撞的现象，平均电平发生了变化。

（3）容易区分“1”、“0“。

2.7.2 收发器

#向媒体发送信号

#从媒体接收信号

#识别媒体是否存在信号(在总线上是否有载波)

#识别碰撞(在总线上是否发生了碰撞)

四种10BASE以太网物理连接（P.28）

2.7.3 四种10BASE以太网物理性能比较

四种10BASE以太网物理性能比较

10BASE510BASE210BASET10BASEFL

收发器外置设备内置芯片内置芯片内置芯片

媒体Φ10,50Ω同轴电缆Φ5,50Ω同轴电缆3、4、5类不屏蔽双绞线62．5/125

多模光缆

最长媒体段500m185m100m2km

拓扑结构公共总线型公共总线型星型星型

中继器/集线器中继器中继器集线器集线器

最大跨距/媒体段数2．5km/5925m/5500m/54km/2

网卡上连接端9芯D型AUIBNC，T头RJ—45ST

2.8 10BASET以太网组网技术

2.8.1 10BASET以太网系统组成（P.30）

（1）双绞线连接

（2）系统配置

HUB与网卡之间最长距离为100米，HUB数量最多为四个。任意两站之间的距离不会超过500米。

（3）抗干扰能力(P.31)

正常情况：放大器有输入时，在输出双绞线分别产生极性相反且幅度相等的差分信号，对于接收放大器，只有在差分信号输入时，才有输出；干扰时：会产生同极性且幅度相等的信号，此时，没有输出。起到了抗干扰作用。

2.8.2 10BASET集线器功能

（1）媒体上信号的再生和在定时

（2）检测碰撞

（3）端口的扩展功能

（4）混合连接10BASE5与10BASET及10BASE2以太网系统

见P.33。

4B/5B码：

16进制数4位2进制数4B/5B码16进制数4位2进制数4B/5B码

00000111108100010010

10001010019100110011

200101010010101010110

300111010111101110111

401000101012110011010

501010101113110111011

601100111014111011100

701110111115111111101