通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點(diǎn)精講之MAC子層

       下面是由希賽小編整理的通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點(diǎn)精講之MAC子層，希望能幫助學(xué)友們。具體內(nèi)容如下：

       MAC子層

       在局域網(wǎng)中，各節(jié)點(diǎn)可以共享網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)，但這并不意味著可以在傳輸介質(zhì)上同時傳送多個幀。當(dāng)某個節(jié)點(diǎn)要向共享介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)時，要先獲得對介質(zhì)的訪問權(quán)。MAC子層就是用來實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問控制功能的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。MAC子層的主要功能包括數(shù)據(jù)幀的封裝/卸載、幀的尋址與識別、幀的接收與發(fā)送、鏈路的管理、幀的差錯控制及MAC協(xié)議的維護(hù)等。

       根據(jù)介質(zhì)訪問控制權(quán)的歸屬可以將介質(zhì)訪問控制方式分為集中式和分布式兩類：根據(jù)各節(jié)點(diǎn)可用通信流童的分配方式，將介質(zhì)訪問控制方式分為同步方式和異步方式。其中，異步方式又可以進(jìn)一步劃分為循環(huán)式、預(yù)約式和競爭式。

       1.集中式與分布式

       (1)集中式。在集中式中，指定某個控制節(jié)點(diǎn)擁有訪問網(wǎng)絡(luò)的控制權(quán)，其他節(jié)點(diǎn)必須得到該控制節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)許才能發(fā)送數(shù)據(jù)。采用這種方式時，對控制節(jié)點(diǎn)的可靠性要求很高，且控制節(jié)點(diǎn)的效率會直接影響到全網(wǎng)的工作效率。但其他各節(jié)點(diǎn)中的控制邏輯相對簡單，通過控制節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一分配可以使節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)和可用帶寬得到保證。

       (2)分布式。在分布式中，由各節(jié)點(diǎn)集體完成介質(zhì)訪問控制功能，動態(tài)確定各節(jié)點(diǎn)的發(fā)送順序。采用這種方式時，各節(jié)點(diǎn)中都要添加相應(yīng)的控制邏輯，但某個節(jié)點(diǎn)的故障不會影響到全網(wǎng)的工作。

       2.同步方式與異步方式

       (1)同步方式。在同步方式中，每個連接都被分配以一定的傳輸帶寬?缺點(diǎn)是帶寬不能隨節(jié)點(diǎn)流量的變化而隨時改變，不適用于局域網(wǎng)。

       (2)異步方式。根據(jù)實(shí)際情況為各節(jié)點(diǎn)分配傳輸帶寬。異步方式又可以分為循環(huán)式、預(yù)約式和競爭式。

       ①循環(huán)式：每個站點(diǎn)按照一定的順序傳遞發(fā)送權(quán)限，每個站點(diǎn)都有輪流發(fā)送數(shù)據(jù)的機(jī)會。輪到某個站點(diǎn)發(fā)送時，此站點(diǎn)可以選擇不發(fā)送，或者發(fā)送一定限量的數(shù)據(jù)，超過這個限量的數(shù)據(jù)只能在下一次輪到本站點(diǎn)時發(fā)送。這種順序控制可能是集中式的，也可能是分布式的。

       ②預(yù)約式：對于平穩(wěn)的流式業(yè)務(wù)，可以采用預(yù)約技術(shù)。即將介質(zhì)上的時間劃分為許多時隙，某個站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時，要提前預(yù)約時隙。預(yù)約式控制方式可以是集中式的，也可以是分布式的。

       ③競爭式：突發(fā)式業(yè)務(wù)可以采用競爭技術(shù)。這種技術(shù)并不對工作站的發(fā)送權(quán)限進(jìn)行控制，而是由各個工作站自由競爭發(fā)送機(jī)會。它更適合分布式控制。

       比較常用的方式為循環(huán)式和競爭式。

       IEEE802規(guī)定的MAC子層有CSMA/CD、令牌總線、令牌環(huán)等。具體內(nèi)容將在后繼章節(jié)中進(jìn)行介紹。

       物理層

       物理層的功能是實(shí)現(xiàn)比特流的傳輸，是數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。物理層協(xié)議規(guī)定了與建立、維持及斷開物理信道有關(guān)的特性，包括機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性四個方面。

       機(jī)械特性主要是指DTE與DCE之間連接器的標(biāo)準(zhǔn)：電氣特性規(guī)定了DTE和DCE之間導(dǎo)線的電氣連接方式、信號電平、發(fā)生器的輸出阻抗、接收器的輸入阻抗等電氣參數(shù);功能特性說明了接口信號的特定功能：規(guī)程特性規(guī)定了使用交換電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的控制步驟，這些控制步驟的應(yīng)用使得比特流傳輸?shù)靡酝瓿伞?/p>

       以太網(wǎng)

       以太網(wǎng)是出現(xiàn)最早的局域網(wǎng)，也是目前最常見、最具有代表性的局域網(wǎng)。

       1973年，Xerox公司開發(fā)出了一種采用總線競爭式介質(zhì)訪問方法(起源于夏威夷大學(xué)研制的ALOHA網(wǎng)絡(luò))的設(shè)備互連技術(shù)，并將這項(xiàng)技術(shù)命名為“以太網(wǎng)(Ethernet)”1979年，Xerox公司、DEC公司與Intel公司共同起草了DIX1.0--10Mbit/s以太網(wǎng)規(guī)范。1980年2月，IEEE成立了專門負(fù)責(zé)制定局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802委員會。其制定的IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)對基于總線的局域網(wǎng)進(jìn)行了規(guī)定。1982年，DIX修改并發(fā)布了以太網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)DIX2.0.1984~1985年，IEEE802委員會公布了局域網(wǎng)的五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1-lEEE802.5.從問世至今，以太網(wǎng)不斷改進(jìn)，速率等級從10Mbit/s、100Mbit/s,1000Mbit/s提高到了10Gbit/s.本節(jié)主要介紹以太網(wǎng)，包括高速以太網(wǎng)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的區(qū)別。

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