介质访问控制
采取一定措施，使得两队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。
频分多路复用FDM
用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始自终都占用这个频带。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。
时分多路复用TDM此帧非彼帧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。
-改进的时分复用--统计时分复用STDM（动态分配时隙）
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）是一种码分复用的一种方式。
1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。
- 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。
动态分配信道（动态媒体接入控制/多点接入特点：信道并非在用户通信时固定分配给用户）
ALOHA协议
纯ALOHA协议思想：不监听信道，不按时间槽发送，随机发送。想发就发。
- 冲突如何检测？
如果发生冲突，接收方就会检测出差错，然后不予确定，发送方在一定时间内收不到就判断发生冲突。
冲突后如何解决？
超时后等一随机时间在重传。
时隙ALOHA协议- 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】
CSMA协议
载波监听多路访问协议（carrier sense multiple access）
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。
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。
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。
协议思想：发送帧之前，监听信道
-1-坚持CSMA
坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。
1-坚持的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，避免了媒体利用率损失。
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。
0-坚持CSMA（非坚持）
非坚持指的就是监听信道忙之后就不继续监听了。
0-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。忙则等待一个随机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，使得媒体仍然处于空闲状态，媒体使用率降低。
p-坚持CSMA
p-坚持指的是对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。忙则继续监听知道空闲。
优点：既能减少冲突，又能减少媒体空闲时间。
缺点：如果发生冲突后坚持把数据发送完，造成了浪费。至于p坚持监听忙书上写的继续监听，但其实他的意思可能是等到下一个时间槽继续监听
CSMA/CD协议
载波监听多点接入/碰撞检测（carrier sense multiple access with collision detetion）
CD:碰撞检测（冲突检测），“边发送变监听”，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2δ
如何确定碰撞后的重传时机？
截断二进制指数规避算法
1.确定基本退避（推迟）时间为争用期2δ。
2.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.
3.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2rδ。
4.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。例题
最小帧长问题
帧的传输时延至少要两倍与信号在总线中的传播时延。最小帧长=总线传播时延×数据传输率×2
以太网规定最小帧长64字节！
CSMA/CA协议
载波监听多点接入/碰撞（carrier sense multiple access with collision avoidance）
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、下一份数据持续发送的时间等信息：信道忙则等待。说一句停一会
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，正确则响应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（可选，主要解决隐蔽站问题）
CSMA/CA与CSMA/CD
相同点：都属于CSMA思路，其核心是先听再说。
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，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）、载波监听（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，二者出现冲突后都进行有上限重传
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
随机访问MAC协议：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，单个节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：既要不产生冲突，又要发送全部带宽。
- 轮询协议：
令牌传递协议
令牌：一个特殊格式的MAC控制帧，不含任何信息。控制信道的使用，确保同一时刻只有一个结点独占信道。
每个结点都可以在一定时间内（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。令牌环网无碰撞- 问题：1.令牌开销 2.等待延迟 3.单点故障
应用于令牌环网（物理星型拓扑，逻辑环形拓扑）。
采用令牌传递方式的网络常用于负载较重、通信量较大的网络中。
局域网基本概念和体系结构
局域网（Local Area Network）：简称LAN，是指在某一区域内有多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。
特点1：覆盖地理范围较小，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。
特点2：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）。
特点3：通信延迟时间短，误码率低，可靠性较高。
特点4：各站为平等关系，共享传输信道。
特点5：多采用分布式控制和广播式通信，能进行广播和组播。
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。
局域网拓扑结构
局域网介质访问控制方法
1.CSMA/CD 常用于总线型局域网，也用于树型网络
2.令牌总线 常用于总线型局域网，也用于树型网络
他是把总线型或树型网络中的各个工作站按一定顺序，如按接口地址大小排列形成一个逻辑环。只有令牌持有者才能控制总线，才有发送信息的权利。
3.令牌环 用于环形局域网，如令牌环网
局域网的分类
- 以太网：以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）和10G以太网，他们都符合IEEE802.3系列标准规范。逻辑拓扑总线型，物理拓扑是星型或拓展星型。使用CSMA/CD。
- 令牌环网：物理上采用了星型拓扑结构，逻辑上是环形拓扑结构。已是“明日黄花”。
- FDDI网（Fiber Distributed Data Interface）物理上采用了双环拓扑结构，逻辑上是环形拓扑结构。
- ATM网（Asynchronous Transfer Mode）：较新型的单元交换技术，使用53字节固定长度的单元进行交换。
- 无线局域网（Wireless Local Area Network；WLAN）采用IEEE 802.11标准。
IEEE 802标准
MAC子层和LLC子层
以太网概述
以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带总线局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网使用CSMA/CD技术。
以太网在局域网各种技术中占统治地位：
1.造价低廉（以太网网卡不到100块）；
2.是应用最广泛的局域网技术；
3.比令牌环网、ATM网便宜，简单；
4.满足网络速率要求：10Mbps~10Gbps/s
以太网提供无连接、不可靠的服务
无连接：发送方和接收方之间无“握手过程”。
不可靠：不对发送方的数据帧编号，接收方不向发送方进行确认，差错帧直接丢弃，差错纠正由高层负责。
以太网只实现无差错接收，不实现可靠传输。
适配器与MAC地址
MAC地址：每个适配器有一个全球唯一的48位二进制地址，前24位代表厂家（由IEEE规定），后24位厂家自己指定。常用6个十六进制表示，如02-60-8c-e4-b1-21。 以太网的MAC帧
高速以太网
速率≥100Mbps/s的以太网称为高速以太网
1.100BASE-T以太网
2.吉比特以太网
在光纤或双绞线上传送1Gb/s信号。
只支持全双工，无争用问题。
无线局域网的分类
1.有固定基础设施无线局域网
2.无固定基础设施无线局域网的自组织网络
广域网
广域网（WAN，Wide Area Network ），通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。
PPP协议的特点
点对点协议PPP（point-to-point Protocol）是目前使用最广泛的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用PPP协议。
PPP协议应满足的要求
- 简单 对于链路层的帧，无需纠错，无需流量控制。
- 封装成帧 帧定界符
- 透明传输 与帧定界符一样比特组合的数据应该如何处理：异步线路用字节填充，同步线路用比特填充。
- 多种网络层协议封装的IP数据报可以采用多种协议。
- 多种类型链路 串行/并行，同步/异步,电/光......
- 差错检测 错就丢弃。
- 检测连接状态 链路是否正常工作。
- 最大传送单元 数据部分最大长度MTU。
- 网络层地址协商 知道通信双方的网络层地址。
- 数据压缩协商
PPP协议无需满足要求
- 纠错
- 流量控制
- 序号
- 不支持多点线路
PPP协议的三个组成部分
1.一个将IP数据报封装到串行链路（同步串行/异步串行）的方法。
2.链路控制协议LCP：建立并维护数据链路连接。【身份认证】
3.网络控制协议NCP：PPP可支持多种网络协议，每个不同的网络层协议都要一个相应的NCP来配置，为网络层协议建立和配置逻辑连接。
HDLC协议
高级数据链路控制（High-Level Data Link Control），是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议，它是由国际标准化组织（ISO）根据IBM公司的SDLC（Synchronous Link Control）协议扩展开发而成的。
数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“0比特插入法”，易于硬件实现。
采用全双工
所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重发，传输可靠性高。
HDLC的站
HDCL的帧格式
HDLC、PPP只支持全双工链路。
都可以实现差错检测，但不纠正差错。
都可以实现透明传输。
