距很远。在A发送的帧传播到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到了冲突，于是发送阻塞信号。

　　（3）但B的阻塞信号还没有传输到A，A的帧已发送完毕，那么A就检测不到冲突，而误认为已发送成功，不再发送。

　　（4）由于信号的传播时延，检测到冲突需要一定的时间，所以发送的帧必须有一定的长度。这就是时隙需要解决的问题。

　　2.下面我们来估计在最坏情况下，检测到冲突所需的时间

　　（1）在上图中，A和B是网上相距最远的两个主机，设信号在A和B之间传播时延为τ，假定A在t时刻开始发送一帧，则这个帧在t+τ时刻到达B，若B在t+τ－ε时刻开始发送一帧，则B在t+τ时就会检测到冲突，并发出阻塞信号。

　　（2）阻塞信号将在t+2τ时到达A.所以A必须在t+2τ时仍在发送才可以检测到冲突，所以一帧的发送时间必须大于2τ。

　　（3）按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接最大长度为2500米，最多经过4个中继器，因此规定对于10Mbps以太网规定一帧的最小发送时间必须为51.2μs.

　　（3）51.2μs也就是512位数据在10Mbps以太网速率下的传播时间，常称为512位时。这个时间定义为以太网时隙。512位时=64字节，因此以太网帧的最小长度为512位时=64字节。

　　3.冲突发生的时段

　　（1）冲突只能发生在主机发送帧的最初一段时间，即512位时=64字节的时段。

　　（2）当网上所有主机都检测到冲突后，就会停发帧。

　　（3）512位时是主机捕获信道的时间，如果某主机发送一个帧的512位时，而没有发生冲突，以后也就不会再发生冲突了，称此为主机捕获了信道。

　　4.中继器与网桥和冲突的关系

　　（1）中继器和冲突的关系：

　　中继器不能隔离冲突，所以把中继器相连的网段作为一个冲突域。

　　冲突退避算法限制了每个主机的退避时间从1个时隙到最多210=1024个时隙，因此，由中继器连接的多段以太网中，主机数一般不超过1024个。

　　（2）网桥和冲突的关系：

　　网桥能隔离冲突，因此，在主机数超过1024个时，可以通过网桥连接。

　　5.100Mbps和1000Mbps以太网的时隙

　　（1）100Mbps以太网的时隙：

　　100Mbps以太网的时隙仍为512位时，以太网规定一帧的最小发送时间必须为5.12μs.

　　（2）1000Mbps以太网的时隙

　　1000Mbps以太网的时隙增至512字节，即4096位时。

　　6.坚持退避算法

　　有三种CSMA坚持退避算法，如下图：

　　（1）非坚持CSMA；

　　假如介质是空闲的，则发送；

　　假如介质是忙的，等待一段随机时间，重复第一步；

　　（2）1-坚持CSMA；

　　假如介质是空闲的，则发送；假如介质是忙的，继续监听，直到介质空闲，立即发送；假如冲突发生，则等待一段随机时间，重复第一步。

　　（3）P-坚持CSMA；

　　假如介质是空闲的，则以P概率发送；而以（1-P）的概率延迟一个时间单位。时间单位等于最大的传播延迟时间。

　　假如介质是忙的，继续监听，直到介质空闲，重复第一步。

　　假如发送被延迟一个时间单位，则重复第一步。

　　7.三种方法的比较：

　　非坚持1-坚持P-坚持

　　优点当站点要发送时，只要介质空闲，就立即发送。降低1-坚持的冲突概率，又减小介质浪费。

　　缺点即使有几个站有数据要发送，介质仍可能处于空闲状态。介质利用率低。

　　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。P值的选择

　　非常重要。

　　2.6.2 载波监听多路介质访问/冲突检测（CSMA/CD）

　　载波监听多路介质访问/冲突检测协议已广泛应用于局域网。其方法是：

　　每个站在发送帧期间，同时有检测冲突的能力，一旦检测到冲突，就立即停止发送，并向总线上发送一串阻塞信号，通知总线上各站冲突已发生，这样通道的容量不致因白白传送一损坏的帧而浪费。

　　2.6.3 退避算法

　　在CSMA/CD算法中，在检测到冲突并发完阻塞信号后，为降低再冲突的概率，需等待一个随机过程，然后再用CSMA算法发送。为了决定这个随机时间，采用称为二进制指数退避算法，算法如下：

　　（1）对每个帧，当第一次发生冲突时，设置参量为L=2；

　　（2）退避间隔取1~L个时间片中的一个随机数，1个时间片等于2a（双向传播时间=2a，

　　即：a=0.5）；

　　（3）当帧重复一次冲突时，则将参量L加倍；

　　（4）设置一个最大重传次数，超过这个次数，则不再重传，并报告出错。

　　2.7 物理层结构功能

　　2.7.1 编码和译码技术

　　计算机直接输出的码为不归零码（NRZ），在以太网的物理层媒体上传输帧的二进制码必须采用特殊的编码。

　　在10BASEX上采用曼彻斯特码。优点为：

　　（1）传输的代码中包括了同步时钟；

　　（2）能很方便的检测到发生碰撞的现象，平均电平发生了变化。

　　（3）容易区分“1”、“0”。

　　2.7.2 收发器

　　向媒体发送信号

　　从媒体接收信号

　　识别媒体是否存在信号（在总线上是否有载波）

　　识别碰撞（在总线上是否发生了碰撞）

　　四种10BASE以太网物理连接（P.28）

　　2.7.3 四种10BASE以太网物理性能比较

　　四种10BASE以太网物理性能比较

　　10BASE510BASE210BASET10BASEFL

　　收发器外置设备内置芯片内置芯片内置芯片

　　媒体Φ10，50Ω同轴电缆Φ5，50Ω同轴电缆3、4、5类不屏蔽双绞线62.5/125

　　多模光缆

　　最长媒体段500m185m100m2km

　　拓扑结构公共总线型公共总线型星型星型

　　中继器/集线器中继器中继器集线器集线器

　　最大跨距/媒体段数2.5km/

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