退避算法

CSMA/CD中，退避算法是怎样进行的？

     学网络的人，恐怕都得知道在总线网络中必须要用到CSMA/CD来传输数据。     CSMA/CD——带冲突检测的载波侦听多路访问机制，用来决定某一时刻介质访问权限问题，原理如下：所有站点共享一条传输线路（总线），每个站点在传输数据之前都要侦听线路上是否空闲。如果空闲，则立刻发送数据；若不空闲，则等待一定时间之后再传，其间，仍旧监视线路空闲状况。如果在传输的时候和其他站点产生了冲突，则使用退避算法后退一个随机时间，再重传数据。共享方式的以太网就是利用此机制进行数据传输的。     在很多的网络技术原理书籍上仅仅就是这些内容，再多一点就不过多举几个例子而已。那么我这里也举例说明一下，会更加明白一些的。       如上图所示，就是一个典型的总线型网络拓扑，现在我们看这样一个过程：

      站点A准备给站点B传输数据，应用CSMA/CD机制，在传输之前站点A不断侦听线路上是否空闲，当线路上空闲之时，A给B发出frame，在此同时，其他站点也在不断侦听线路空闲状态，恰好此时站点B也认为线路正好空闲，于是B向C发出frame。frame B和frame C在线路上不期而遇，产生了冲突，冲突给A和B分别一个提示，提示线路上有冲突，这个时候，A和B都会采取一个强化碰撞的措施，向线路发送干扰信号，这个信号会让所有的站点都接收到，认为线路上产生了碰撞。紧接着，A与B都使用退避算法，延迟一个随机时间接着重传数据，也就是说，双方获得重传的机会是平等的，没有规定水先谁后，但是具体到先后则是有这个退避算法决定的，那么退避算法到底是怎么进行的呢？为什么不是有的人所认为的先冲突先发送的机制而是平等的机制呢？下面我就给大家讲讲这个退避算法的原理。

      早期以太网使用的退避算法称为二进制指数类型退避算法，具体进行如下：

      1）确定基本退避时间（基数），一般定为2τ，也就是一个争用期时间（争用期在后面给出定义），对于以太网就是51.2μs。

      2）定义一个参数K，为重传次数，K＝min[重传次数，10]，可见K≤10。

      3）从离散型整数集合[0，1，2，……，(2^k－1)]中，随机取出一个数记做R。

       （备注：2^k是2的k次方幂，这里上标表示不出来，敬请原谅）

      那么重传所需要的退避时间为R倍的基本退避时间：即：T＝R×2τ。

      4）同时，重传也不是无休止的进行，当重传16次不成功，就丢弃该帧，传输失败，报告给高层协议。

      如：第一次重传K＝1，R＝0，1；T＝0，2t。T在二者中随机选择。

     那么第二次重传呢？K＝2，R＝0，1，2，3；T＝0，2t，4t，6t。

     如此可见，重传数次越多，则退避的时间就越长，称为动态退避。

     说到这里大家应该所有明白了吧，还有什么问题可以接着跟贴提出！

    附录：什么是争用期？

     在总线传输线路上，单程端到端的传输时延记做t。一个站点在发出数据到接收到线路冲突的时间小于等于2倍t，也就是时延为2t，这个时间被称为争用期。（contention period）