数据链路层功能概述
一、第三章的剧透
1、链路层的功能
2、链路层的两种信道
3、局域网、广域网
4、链路层的设备
二、数据链路层基本概念
1、结点：主机、路由器
2、链路：网络中两个结点之间的数据通道，链路的传输介质主要有双绞线、光纤和微波。分为有线链路、无线链路。
3、数据链路：网络中两个节点之间啊的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。
4、帧：链路层的协议数据单元，封装网络层数据报。
5、数据链路层负责通过一条链路从一个结点向另一个物理链路直接相连的相邻节点传送数据报。
三、数据链路层功能概述
1、数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点地目标机网络层。其主要作用是加强物理传输层原始比特流地功能，将物理层提供地可能出错地物理连接改造成为逻辑上无差错地逻辑链路，使之对网络层表现为一条无差错地链路。
2、功能一：为网络层提供服务。无确认无连接服务，有确认无连接服务，有确认面向连接服务。（有连接一定有确认！）
3、功能二：链路管理，即连接的建立、维持、释放（用于面向连接的服务）。
4、功能三：组帧。
5、功能四：流量控制。
6、功能五：差错控制（帧错/位错）。
封装成帧&透明传输
一、封装成帧
1、封装成帧就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。
2、首部和尾部包含许多的控制信息，他们的一个重要作用：帧定界（确定帧的界限）。
3、帧同步：接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。
4、组帧的四种方法：
1）字符计数法；
2）字符（节）填充法；
3）零比特填充法
4）违规编码法。
4、字符计数法：帧首部使用一个计数字段（第一个字节，八位）
二、透明传输
1、透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。incident，链路层就“看不见”有什么妨碍数据传输的东西。
2、当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施，使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输是透明的。
三、字符计数法
1、、帧首部使用一个计数字段（第一个字节，八位）来标明帧内字符数。
2、痛点：鸡蛋装在一个篮子里了。如果计数字段错误会导致后面的所有字节全部错误。
四、字符填充法
1、当传送的帧是由文本文件组成时（文本文件的字符都是从键盘上输入的，都是ASCII码）。不管从键盘上输入什么字符都可以放在帧里传过去，即透明传输。
2、当传送的帧是由非ASCII码的文本文件组成时（二进制代码的程序或图像等）。就要采用字符填充方法实现透明传输。（当接收方在帧的数据部分发现和结束字符相同的数据组合时继续正常接收数据）
方法：在控制字符前面加上一个转义字符ESC：00011011
五、零比特填充法
1、首部和尾部的标志符相同，都为：01111110。
2、当帧的数据部分出现01111110时，就5“1”1“0”。
3、（填充0）在发送端，扫描整个信息字段，只要连续5个1，就立即填入1个0。即使是111110这样的比特数据，依然要变成1111100。
4、（删除0）在接收端收到一个帧时，先找到标志字段确定边界，再用硬件对比特流进行扫描。连续发现5个1时，就把后面的0删除。
5、保证了透明传输：在传送的比特流中可以传送任意比特组合，而不会引起对帧边界的判断错误。（中间的数据一定是五个1，而帧开始和结束的标志是六个1）
六、违规编码法
由于字节计数法Count字段的脆弱性（其值若有差错将导致灾难性后果）及字符填充实现上的复杂性和不兼容性，目前较普遍使用的帧同步法是比特填充和违规编码法。
差错控制（检错编码）
一、差错从何而来
1、概括来说，传输中的差错都是由于噪声引起的。
2、全局性：由于线路本身电气特性所产生的随机噪声（热噪声），是信道固有的，随机存在的。
解决办法：提高信噪比来减少或避免干扰。（对传感器下手）
2、局部性：外界特定的短暂原因所造成的冲击噪声，是产生差错的主要原因。
解决办法：通常利用编码技术来解决。
3、差错的分类：
位错：比特位出错，1变成0，0变成1。
帧错：帧丢失、帧重复、帧失序
4、链路层为网络层提供服务：
无确认无连接服务：通信质量好、有线传输链路
有确认无连接服务：通信质量差的无线传输链路
有确认面向连接服务：通信质量差的无线传输链路
二、数据链路层的差错控制
1、数据链路层编码VS物理层编码
数据链路层编码和物理层的数据编码与调制不同。物理层编码针对的是单个比特，解决传输过程中比特的同步等问题，如曼彻斯特编码。而数据链路层的编码针对的是一组比特，它通过冗余码的技术实现了一组二进制比特串在传输过程是否出现了差错。
2、冗余编码
在数据发送之前，先按某种关系附加上一定的冗余位，构成一个符合某一规则的码字后再发送。当要发送的有效数据变化时，相应的冗余位也要随之变化，使码字遵从不变的规则。接收端根据收到码字是否仍符合原规则，从而判断是否出错。
三、检错编码—奇偶校验码
1、奇偶校验码：n-1位信息元1位校验元
2、奇校验码：加上校验位后“1”的个数为奇数
3、偶校验码：加上校验位后“1”的个数为偶数
4、奇偶校验码特点：只能检测出奇数个比特错误，检错能力为50%。
四、检错编码—CRC循环冗余码
1、计算冗余码：
1）加0.假设生成多项式G(x)的阶（指阶码）为r，则加r个0。
2）模二除法。数据加0后除以多项式，余数为冗余码/FCS/CRC检验码的比特序列。异或：同0异1。
2、接收端检错过程：
1）余数为0，判定这个帧没有差错，接受。
2）余数不为0，判定这个帧有差错（无法确定到位），丢弃。
3、FCS的生成以及接收端CRC检验都是由硬件实现，处理很迅速，因此不会延误数据的传输。
4、在数据链路层仅仅使用循环冗余检验CRC差错检测技术，只能做到对帧的无差错接收，即“凡是接收端数据链路层接受的帧，我们都能以非常接近于1的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。接收端丢弃的帧虽然收到了，但是最终还是因为有差错被丢弃。“凡是接收端数据链路层接收的帧均无差错”。
5、“可靠传输”：数据链路层发送端发送什么，接收端就收到什么。
6、链路层使用CRC检验，能够实现无比特差错的传输，但这还不是可靠传输。（发送端发送的有的帧直接被丢弃了，并没有对他们进行接收）
差错控制（纠错编码）
一、纠错编码—海明码
1、海明码：发现双比特错，纠正单比特错。
2、工作原理：牵一发而动全身。
3、工作流程：确定校验码位数r->确定校验码和数据的位置->求出校验码的值->检错并纠错。
二、确定校验码位数r
1、海明不等式：$2^r \geqslant k+r+1$，r为冗余信息位，k为信息位。校验码可以表示$2^r$种情况，可能出错的情况是n+k种，还有1种对的情况，校验码能表示的情况大于出错+对的情况的总和。即$2^r \geqslant k+r+1$.
三、确定校验码和数据的位置
1、校验位为0001，则它负责校验所有编号最低位为1的数据，并令所有要检验的位异或=0。
四、检错并纠错
1、将所有要检验的位异或运算。
流量控制与可靠传输机制（第一话）
一、数据链路层的流量控制
1、较高的发送速度和较低的接收能力的不匹配，会造成传输出错，因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。
2、数据链路层的流量控制是点对点的，而传输层的流量控制是端到端的。
3、数据链路层流量控制手段：接收方收不下就不回复确认。
4、传输层流量控制手段：接收端给发送端一个窗口公告。
二、流量控制的方法（数据链路层）
1、停止-等待协议：每发送完一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确认后再发送下一个帧。
2、停止-等待协议：发送窗口大小=1，接收窗口大小=1；
后退N帧协议（GBN）：发送窗口大小>1,接收窗口大小=1；
选择重传协议（SR）：发送窗口大小>1,接收窗口大小>1。
三、可靠传输、滑动窗口、流量控制
1、可靠传输：发送端发啥，接收端接啥。
2、流量控制：控制发速率，使接收方有足够的缓冲空间来接收每一个帧。
3、滑动窗口解决：
1）流量控制（收不下就不给确认，想发也发不了）。
2）可靠传输（发送方自动重传）
停止 等待协议
一、停止等待协议
1、为什么要有停止-等待协议？
1）除了比特出差错，底层信道还会出现丢包问题。
丢包：物理线路故障、设备故障、病毒攻击、路由信息错误等原因，会导致数据包的丢失。
2）为了实现流量控制。
2、研究停等协议的前提？
1）虽然现在常用全双工通信方式，但为了讨论问题方便，仅考虑一方发送数据（发送方），一方接收数据（接收方）。
2）因为是在讨论可靠传输的原理，所以并不考虑数据是在哪一个层次上传送的。
3）“停止-等待”就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方确认，在收到确认后再发送下一个分组。
3、停止等待协议有几种应用情况？
无差错情况&有差错情况
二、停等协议—无差错情况
1、每发送1个数据帧就停止并等待，因此用1bit来编号就够。
三、停等协议—有差错情况
1、数据帧丢失或检测到帧出错
1）超时计时器：每次发送一个帧就启动一个计时器。
2）超时计时器设置的重传时间应当比帧传输的平均RTT（往返传播时延）更长一些。
3）超时的时候重传该帧。
4）发完一个帧后，必须保留它的副本。
5）数据帧和确认帧必须编号。
2、ACK丢失
3、ACK迟到
四、停等协议性能分析
1、优点：简单。
2、缺点：信道利用率太低。
五、信道利用率
1、发送方在一个发送周期内，有效地发送数据所需要的时间占整个发送周期的比率。
其中，T是发送周期：从开始发送数据，到收到第一个确认帧为止。
L是T内发送L比特数据
C是发送方数据传输率
2、信道吞吐率 = 信道利用率*发送方的发送速率。
后退N帧协议（GBN）
一、后退N帧协议中的滑动窗口
1、发送窗口：发送方维持一组连续的允许发送的帧的序号。
2、接收窗口：接收方维持一组连续的允许接收帧的序号。
3、发送窗口的四个部分：发完被确认的，已经发送但等待确认的，还能发送的（如果有数据），还不能发的。
二、GBN发送方必须响应的三件事
1、上层的调用
上层要发送数据时，发送方先检查发送窗口是否已满，如果未满，则产生一个帧并将其发送；如果窗口已满，发送方只需将数据返回给上层，暗示上层窗口已满。上层等一会儿再发送。（实际实现中，发送方可以缓存这些数据，窗口不满时再发送帧）。
2、收到一个ACK
GBN协议中，对n号帧的确认采用累计确认的方式，表明接收方已经收到n号帧和它之前的全部帧。
3、超时事件
协议的名字为后退N帧/回退N帧，来源于出现丢失和时延过长帧时发送方的行为。就像在停等协议中一样，定时器将再次用于恢复数据帧或确认帧的丢失。如果出现超时，发送方重传所有已发送但未被确认的帧。
三、GBN接收方要做的事
1、如果正确接收到n号帧，并且按序，那么接收方为n帧发送一个ACK，并将该帧中的数据部分交付给上层。
2、其余情况都丢弃帧，并为最近按序接收的帧重新发送ACK。接收方无需缓存任何失序帧，只需要维护一个信息：expectedseqnum（下一个按序接收的帧序号）。
四、滑动窗口长度
1、若采用n个比特对帧编号，那么发送窗口的尺寸$W_T$应满足：$1 $\leqslant W_T $\leqslant 2^n-1$。因为发送窗口尺寸过大，就会使得接收方无法区别新帧和旧帧。
例如n=2，则帧的编号为0，1，2，3；如果这次新发送的滑动窗口里的帧全部发送失败了，那么接收方会返回一个ack3，表示需要重传0号帧，但是发送方无法确定这个确认帧是需要重传0号帧还是对0，1，2，3帧的确认。
五、GBN协议重点总结
1、累积确认（偶尔捎带确认）。
2、接收方只按顺序接收帧，不按序无情丢弃。
3、确认序列号最大的、按序到达的帧。
4、发送窗口最大为$2^n-1$，接收窗口大小为1。
六、GBN协议性能分析
1、因连续发送数据帧而提高了信道利用率。
2、在重传时必须把原来已经正确传送的数据帧重传，使得传送效率降低。
选择重传协议（Selective Repeat）
一、SR发送方必须响应的三件事
1、上层的调用
从上层收到数据后，SR发送方检查下一个可用于该帧的序号，如果序号位于发送窗口内，则发送数据帧；否则就像GBN一样，要么将数据缓存，要么返回给上层之后再传输。
2、收到一个ACK
如果收到ACK，假如该序号帧在窗口内，则SR发送方将那个被确认的帧标记为已接收。如果该帧序号是窗口的下界（最左边第一个窗口对应的序号），则窗口向前移动到具有最小序号的未确认帧处。如果窗口动了并且有序号在窗口内的未发送帧，则发送这些帧。
3、超时事件
每个帧都有自己的定时器，一个超时事件发生后只重传一个帧。
二、SR接收方要做的事
1、来者不拒（窗口内的帧）
SR接收方将确认一个正确接收的帧而不管其是否按序。失序的帧将被缓存，并返回给发送方一个该帧的确认帧（收谁确认谁），直到所有帧（即序号更小的帧）皆被收到为止，这是才可以将一批帧按序交付给上层，然后向前移动滑动窗口。
如果收到了窗口序号外（小于窗口下界）的帧，就返回一个ACK。
其他情况，就忽略该帧。
三、滑动窗口长度
1、发送窗口最好等于接收窗口。（大了会溢出，小了会没意义）
其中，n是对帧编号所需要的比特数。也就是帧序列为$2^n$，滑动窗口的最大长度是它的一半。
四、SR协议重点总结
1、对数据帧逐一确认，收一个确认一个。
2、只重传出错帧。
3、接收方有缓存。
4、$W_Tmax = W_Rmax = 2^{(n-1)}$
信号划分介质访问控制
一、传输数据使用的两种链路
1、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。
２、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）
二、介质访问控制
1、介质访问控制的内容就是，采取一定的措施，使得两对节点之间的通信不会发生相互干扰的情况。
三、信道划分介质访问控制
1、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上的其他设备的通信隔离开，把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备。
2、多路复用技术：把多个信号组合在一条物理信道上传输，使得多个计算机或终端设备共享信道资源，提高信道利用率。
3、把一条广播信道，逻辑上分成几条用于两个节点之间通信的互不干扰的子信道，实际就是把广播信道转变为点对点信道。
四、频分多路复用FDM
1、用户在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。
2、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。
五、时分多路复用TDM
1、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。
频分复用—“并行”
时分复用—“并发”
2、改进的时分复用—统计时分复用STDM。每一个STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。各用户有了数据就随时发往集中器的输入缓存，然后集中器按顺序依次扫描输入缓存，把缓存中的输入数据放入STDM帧中，一个STDM帧满了就发出。STDM帧不固定分配时隙，而是按需动态分配时隙。
3、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。
4、TDM帧是在物理层传送的比特流所划分的帧，标志一个周期。
六、波分多路复用WDM
1、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。
七、码分多路复用CDM
1、码分多址（CDMA）是码分复用的一种方式。
2、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。
3、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）.
4、如何不打架：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。
5、如何合并：各路数据在信道中被线性相加。
6、如何分离：合并的数据和源站规格化内积。
ALOHA协议
一、ALOHA协议
1、分类：纯ALOHA协议和时隙ALOHA协议
二、纯ALOHA协议
1、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。
2、$T_0$包括传输时间也包括
3、冲突检测：如果发生冲突，接收方就会检测出差错，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。
4、冲突解决：超时后等一随机时间再重传。
二、时隙ALOHA协议
1、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。控制想发就发的随意性。
三、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
一、CSMA协议
1、载波监听多路访问协议CSMA（carrier sense multiple access）
2、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。
3、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，表明产生了碰撞，即发生了冲突。
4、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。
5、协议思想：发送帧之前，监听信道。
6、监听结果：
信道空闲：发送完整帧
信道忙：推迟发送
二、1-坚持CSMA
1、坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。
2、1-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送信息，那么它先监听信道。空闲则直接传输，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。
3、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。
4、缺点：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。
三、非坚持CSMA
1、非坚持指的时对于信道忙之后就不继续监听。
2、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。
3、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。
4、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。
四、p-坚持CSMA
1、p-坚持指的是对于监听信道空闲的处理。
2、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。忙则等待下一个时隙再监听。
3、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方案。
4、缺点：发生冲突后还是要坚持把数据帧发送完，造成了浪费。
CSMA/CD协议
一、CSMA/CD协议
1、载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD（carrier sense multiple access with collision detection）
2、CS：载波侦听/监听，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。
3、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。
4、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。半双工网络
5、先听后发还会冲突的原因：电磁波在总线上总是以有限的速率传播的。
二、传播时延对载波监听的影响
1、单程端到端传播时延$\tau$
2、最多是两倍的总线端到端的传播时延（$2\tau$），即为总线的端到端往返传播时延，又称为争用期/冲突窗口/碰撞窗口
3、只要经过$2\tau$时间还没有检测到碰撞，就能肯定这次发送不会发生碰撞。A发现碰撞的最长时间是到B的那一时刻B也同时发送了一个数据，产生了碰撞。
三、如何确定碰撞后的重传时机
1、截断二进制指数规避算法
2、确定基本退避（推迟）时间为争用期$2\tau$。
3、定义参数k，它等于重传次数，但k不超过10，即k = min[重传次数，10].当重传次数不超过10时，k等于重传次数；当重传次数大于10时，k就不再增大而一直等于10。
4、从离散的整数集合[0,1,,$2^k-1$]中随机取出一个数r，重传所需要退避的时间就是r倍的基本退避时间，即$2r\tau$。
5、当重传达16次仍不能成功时，说明网络太拥挤，认为此帧永远无法正确发出，抛弃此帧并向高层报告出错。
第一次重传，k = 1，r从{0，1}选；重传推迟时间为0或$2\tau$，在这两个时间中随机选一个；
若再次碰撞，则在第二次重传时，k = 2，r从{0，1，2，3}选；重传推迟时间为0或$2\tau$或$4\tau$或$6\tau$，在这四个时间中随机选一个。
6、若连续多次发生冲突，就表明可能有较多的站参与争用信道。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。
四、最小帧长问题
1、帧的传输时延至少要两倍于信号在总线中的传播时延。
2、帧的传输时延 = $\frac{帧长(bit)}{数据传输速率} \geqslant 2\tau$
3、最小帧长 = 总线传播时延x数据传输速率x2 = $2\tau$x数据传输速率。
4、以太网规定的最短帧长为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
一、CSMA/CA协议
1、载波监听多点接入、碰撞避免CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance)
2、CSMA/CA->无线局域网；CSMA/CD->总线式以太网（有线）
CSMA/CA适用于无限局域网的原因：
1）无线局域网无法做到360°全面检测碰撞
2）隐蔽站：当A和C都检测不到信号，认为信道空闲时，同时向终端B发送数据帧，就会导致冲突。
3、有礼貌的CSMA/CA协议。
二、CSMA/CA协议工作原理
1、发送数据前，先检测信道是否空闲。
2、空闲则发出RTS（request to send），RTS包括发送端的地址、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。
3、接收端收到RTS，将响应CTS（clear to send）。
4、发送端收到CTS后，开始发送数据帧（同时预约信道：发送发告知其他站点自己要传多久数据）。
5、接收端收到数据帧后，将用CRC来检验数据是否正确，正确则响应ACK帧。
6、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）。
7、基本步骤
1）预约信道
2）ACK帧
3）RTS/CTS帧（可选）->解决隐蔽站问题
三、CSMA/CD与CSMA/CA
相同点：
CSMA/CD与CSMA/CA机制都从属于CSMA的思路，其核心时先听再说。换言之，两个在接入信道之前都需要进行监听。当发现信道空闲后，才能进行接入。
不同点：
1、传输介质不同：CSMA/CD用于总线式以太网（有线），而CSMA/CA用于无线局域网（无线）。
2、载波检测方式不同：因传输介质不同，CSMA/CD与CSMA/CA的检测方式也不同。CSMA/CD通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化；而CSMA/CA采用能量检测（ED）、载波检测（CS）和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式。
3、CSMA/CD检测冲突，CSMA/CA避免冲突，二者出现冲突后都会进行有上限的重传。
轮询访问介质访问控制
一、介质访问控制
1、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。
网络负载重：共享信道效率高，且公平
网络负载轻：共享信道效率低
2、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。
3、轮询访问MAC协议/轮流协议/轮转访问MAC协议：
既不产生冲突，又要发送时占全部带宽。
轮询访问MAC协议主要包括轮询协议和令牌传递协议。
二、轮询协议
1、主结点轮流“邀请”从属结点发送数据。
2、缺点：
1）轮询开销
2）等待延迟
3）单点故障
三、令牌传递协议
1、令牌：一个特殊格式的MAC控制帧，不含任何信息。
2、令牌控制信道的使用，确保同一时刻只有一个结点独占信道。
3、令牌环网无碰撞。
4、每个结点都可以在一定的时间内（令牌持有时间）获得发送数据的权利，并不是无限制地持有令牌。
5、缺点：
1）令牌开销
2）等待延迟
3）单点故障
6、该协议应用于令牌环网（物理星型拓扑，逻辑环形拓扑）。
7、采用令牌传递方式地网络常用于负载较重、通信量较大的网络中。
已看完29P，35P，31P，30P，顺序有误
局域网基本概念和体系结构
一、局域网
1、局域网（Local Area Network）：简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。
2、特点一：覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联，如一座或集中的建筑群内。
3、特点二：使用专门铺设的传输介质（双绞线、同轴电缆）进行联网，数据传输速率高（10Mb/s-10Gb/s）。
4、特点三：通信延迟时间短，误码率低，可靠性较高。
5、特点四：各站为平等关系，共享传输信道。
6、特点五：多采用分布式控制和广播式通信，能进行广播和组播。
7、决定局域网的主要要素为：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。
二、网络拓扑结构
1、星型拓扑：中心节点是控制中心，任意两个节点间的通信最多只需两步，传输速度快，并且网络构形简单、建网容易、便于控制和管理。但这种网络系统，网络可靠性低，网络共享能力差，单点故障问题。
2、总线型拓扑：网络可靠性高、网络节点间响应速度快，共享资源能力强、设备投入量少、成本低、安装使用方便，当某个工作站节点出现故障时，对整个网络系统影响小。
3、环形拓扑：系统中通信设备和线路比较节省。有单点故障问题；由于环路是封闭的，所以不便于扩充，系统响应延时长，且信息传输效率相对较低。
4、树形拓扑：易于扩展，易于隔离故障，也容易有单点故障（根节点）。
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