计算机网络——随机接入

💟💟前言
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载波监听多址接入/碰撞检测/ CSMA/CD

多址接入MA

• 多个站连接在一条总线上，竞争使用总线

​载波监听CS

• 每一个站在发送帧之前先要检测一下总线上是否还有其他站点在发送帧（“先听后说”)
• 若检测到总线空闲96比特的时间，则发送这个帧
• 若检测到总线忙，则继续检测并等待总线转为空闲

碰撞检测CD

• 每一个正在发送的帧的站

以太网还采取一种叫做强化碰撞的措施，这就是发送帧的站点一旦检测到碰撞，除了立刻停止发送帧外，还要继续再发送32比特或48比特的人为干扰信号，以便有足够多的碰撞信号使所有的站点都能检测出碰撞。

• 主机最多经过2t(即& ->0）的时长就可以检测到本次发送是否遭受了碰撞
• 因此，以太网的端到端往返传播时延2t称为争用期或碰撞窗口
• 经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞
• 每一个主机在自己发送帧之后的一小段时间内,存在着遭遇碰撞得可能性。这一小段是不确定的。它取决于另一个发送帧的主机到本主机的距离，但不会超过总线的端到端往返传播时延，即一个争用期的时间
• 显然，在以太网中发送帧的主机越多，端到端往返传播时延越大，发送碰撞得概率越大，因此，共享式以太网不能连接太多的主机，使用的总线也不能太长
• 10MB/s以太网把争用期定为512比特发送时间，即51.2μs，因此总线长度不能超过5120m，但可以考虑到其他一些因素，如信号衰减
  以太网规定总线长度不能超过2500m

CSMA/CD协议——最小帧长

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• 以太网规定最小帧长为64字节，即512比特
• 如果发送的数据非常少，那么必须加入一些填充字节，使帧长不小于64字节
• 以太网的最小帧长确保了主机可在帧发送完成之前就检测到该帧的发送过程是否遭到了碰撞
• 如果在争用期(共发送64字节)没有检测到碰撞，那么后续发送的数据一定不会发送碰撞
• 如果在争用期内检测到碰撞 就立刻终止发送，这时已经发送出的数据一定小于64字节。因此凡长度小于64字节的帧都是由于碰撞而异常终止的无效帧。

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点对点协议PPP

• 点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol)是目前使用最广泛的点对点数据链路层协议

• PPP协议是因特网工程任务IETF在1992年制定的。经过1993年和1994年的修订，现在的PPP协议已成为因特网的正式标准[RFC1661，RFC1662]
• PPP协议在点对点链路传输各种协议数据报提供了一个标准方法，主要由以下三部分构成：
• 对各种协议数据报的封装方法(封装成帧)
• 链路控制协议LCP 用于建立、配置及其测试数据链路的连接
• 一套网络协议NCPs 其中每一个协议支持不同的网络层协议
  网络层——TCP/IP中的IP NOvell NetWare网络操作系统中的IPX Apple公司的Apple
  Talk
  数据链路层——一套网络协议NCPs 封装成帧 链路控制协议LCP
  物理层——面向字节的异步链路，面向比特的同步链路

帧格式

标志字段：PPP帧的定界符,取值为0x7E
地址字段：取值为0xFF，预留
控制字段：取值为0x33 预留
协议字段：指明侦的数据部分送交哪个协议处理
取值0x0021表示：帧的数据部分为IP数据报
取值0xC21表示：帧的数据部分为LCP分组
取值0x8021表示：帧的数据部分为NCP分组

面向字节的异步链路采用插入转义字符的字节填充法

发送方的处理
1.出现的每一个7E（PPP帧的定界符）字节转变成2字节序列（7D，5E）
2.出现的每一个7D(转义字符)字节转变成2字节序列
3.出现的每一个ASCLL码控制字符(数值小于0x20的字符)则在字符面前插入一个7D字节 同时将字符的编码加上0x20
接收方的处理：进行反转即可恢复出原来帧的数据部分

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