王道 计算机网络试题讲解_王道考研 计算机网络（7）学习笔记
3.5.1传输数据使用的两种链路
点对点链路：两个相邻节点通过一个链路相连，没有第三者。
应用：PPP协议，常用于广域网。
广播式链路：所有主机共享通信介质。
应用：早期的总线以太网、无线局域网，常用于局域网。典型拓扑结构：总线型、星型(逻辑总线型)
介质访问控制
介质访问控制的内容就是，采取一定的措施，是的两对节点之间的通信不会发生互相干扰的情况。
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信道的其它设备的通信隔离开，把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备。
频分多路复用FDM
用户分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带，频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽(频率带宽)资源。
充分利用传输介质带宽，系统效率较高；由于技术比较成熟，实现也比较容易。
时分多路复用TDM
将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧)。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙，所有用户轮流占用信道
改进时分复用——统计时分复用STDM
波分多路复用WDM
波分多路复用就是光的频分多路复用，在一根光纤中传输多种不同波长(频率)的光信号，由于波长(频率)不同，所以各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。
码分多路复用CDM
码分多址(CDMA)是码分复用的一种方式。
1个比特分为多个码片/芯片(chip)，每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列。
发送1时站点发送芯片序列，发送0时发送芯片序列反码(通常把0写成-1)。
如何不冲突：多个站点同时发送数据的时候，要求各个站点芯片序列相互正交
如何合并：各路数据在信道中被线性相加。
如何分离：合并的数据和源站规格化内积。
纯ALOHA协议
纯ALOHA协议思想：不监听信道，不按时间槽发送，随机重发。想发就发
冲突如何检测？
如果冲突发生，接收方在就会检测出差错，然后不予确认，发送方在一定时间内收不到就判断发生冲突。
冲突如何解决？
超时后等一随机时间再重传
时隙ALOHA协议
时隙ALOHA协议的思想：把时间分成若干个相同的时间片，所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道，若发生冲突，则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。
关于ALOHA要知道的事
1、纯ALOHA比时隙ALOHA吞吐量更低，效率更低。
2、纯ALOHA想发就发，时隙ALOHA只有在时间片段开始时才能发。
CSMA协议
cs：载波侦听/监听，每一个站在发送数据之前要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据。
注：当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大(互相叠加)。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据
MA：多点接入，表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
1-坚持CSMA
坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。
1-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。
空闲直接传输，不必等待。
忙则一直监听，直到空闲马上传输。
如果有冲突(一段时间内未收到肯定回复)，则等待一个随机长的时间再监听，重复上述过程。
优点：只要媒体空闲，站点就马上发送，避免了媒体利用率的损失。
缺点：假如有两个或两个以上的站点有数据发送，冲突就不可避免。
非坚持CSMA
非坚持指的是对于监听信道忙之后就不继续监听。
非坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。
空闲则直接传输，不必等待。
忙则等待一个随机的时间之后再进行监听。
优点：采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。
缺点：可能存在大家都在延迟等待过程中，使得媒体仍可能处于空闲状态，媒体使用率降低。
p-坚持CSMA
p-坚持指的是对于监听信道空闲的处理。
p-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。
空闲则以p概率直接传输，不必等待；概率1-p等待到下一个时间槽再传输。
忙则等待一个随机的时间之后再进行监听。
优点：既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的这种方案。
缺点：既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的这种方案
三种CSMA对比总结
CSMA/CD协议
CS：载波侦听/监听，在每一个站在发送数据之前以及发送数据时都要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据。
MA：多点接入，表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。总线型网络
CD：碰撞检测(冲突检测)，“边发送边监听”，适配器边发送数据边检测信道上信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据
传播时延对载波监听的影响
如何确定碰撞后的重传时机？
若连续多次发生冲突，就表明可能有较多的站参与征用信道。使用此算法可使重传需要推迟的平均时间随重传次数的增大而增大，因而减小发生碰撞的概率，有利于整个系统的稳定。
最小帧长问题
以太网规定最短帧长为64B，凡是长度小于64B的都是由于冲突而异常终止的无效帧
CSMA/CA协议(不是考研重点)
载波监听多点接入/碰撞避免CSMA/CA
CSMA/CA协议工作原理
发送数据前，先检测信道是否空闲。
空闲则发出RTS(request to send)，RTS包括发射端的地址、接收端的地址、下一份数据将持续发送的时间等信息；信道忙则等待。
接收端收到RTS后，将响应CTS(clear to send)
发送端收到CTS后，开始发送数据帧(同时预约信道：发送方告知其他站点自己要传多久数据)。
接收端收到数据帧后，将用CRC来检验数据是否正确，正确响应ACK帧
发送方收到ACK就可以进行下一个数据帧的发送，若没有则一直重传至规定重发次数为止(采用二进制指数退避算法来确定随机的推迟时间)。
1.预约信道2.ACK帧3.RTS/CTS帧
介质访问控制
信道划分介质访问控制(MAC Multiple Access Control)协议：
基于多路复用技术划分资源。
网路负载重：共享信道效率高且公平
网络负载轻：共享信道效率低
随机访问MAC协议：冲突
用户根据意愿随机发送信息，发送信息时可独占信道带宽。
网络负载重：产生冲突开销
网络负载轻：共享信道效率高，单个结点可利用信道全部带宽
轮询访问MAC协议/轮流协议/轮转访问MAC协议：
既不要产生冲突，又要发送时占全部带宽。
轮询协议
令牌传递协议
MAC协议总结