計算機網絡

文章目錄

• 一、計算機網絡體系結構
• • （一）思維導圖
  • （二）計算機網絡的相關概念
  • （三）計算機網絡的功能
  • （四）計算機網絡的發展
  • （五）計算機網絡的标準化
  • （六）計算機網絡的性能名額
  • （七）計算機網絡的分層結構
• 二、實體層
• • （一）思維導圖
  • （二）相關概念
  • （三）資料通信
• 三、資料鍊路層
• • （一）思維導圖
  • （二）相關概念
  • （三）資料鍊路層的功能

一、計算機網絡體系結構

（一）思維導圖

（二）計算機網絡的相關概念

• 計算機網絡：是一個将分散的、具有獨立功能的計算機系統，通過通信裝置與線路連接配接起來，由功能完善的軟體實作資源共享和資訊傳遞的系統。計算機網絡是互連的、自治的計算機集合，互連即通過通信鍊路實作互聯互通，自治即無主從關系。
• 計算機系統：各種系統的手機端以及電腦端
• 通信裝置：包括路由器、集線器、交換機等等
• 線路：可以是邏輯線路，比如手機可以連wifi

（三）計算機網絡的功能

• 資料通信
• 資源共享：同一個計算機網絡上的其他計算機可使用某台計算機的計算機資源的行為，可共享硬體、軟體、資料
• 分布式處理：多台計算機各自承擔同一工作任務的不同部分
• 提高可靠性：如果某台機器當機了，可以由替代機來完成未完成的事情，是使用了分布式處理所衍生出來的功能
• 負載均衡：使多台計算機承擔不同的任務，也是分布式處理衍生出來的功能

（四）計算機網絡的發展

• 第一階段：美國國防部進階研究計劃局（ARPA）設計一個分散的指揮系統ARPAnet阿帕網，通過無線分組交換網以及衛星通信網連接配接，缺點是隻可以連接配接同一類型的網絡。之後為了實作不同網絡互連即網際網路（interconnected network），1983年阿帕網接受了TCP/IP協定，標明Internet為主要的計算機通信系統，進而得到了網際網路（注意網際網路和網際網路有大小寫差別，小寫的internet代表網絡的網絡，是一個通用的名詞，而大寫的Internet代表的專有名詞網際網路，是目前全球範圍内最大的網際網路），阿帕網是網際網路的前身。
• 網絡：網絡把許多計算機連接配接到一起，而網際網路則把許多網絡連接配接在一起，網際網路是世界上最大的網際網路。
• 第二階段-三級結構：1985年起，美國國家科學基金會NSF圍繞6個大型計算機中心建設計算機網絡，即國家科學基金網NSFNET，它是三層結構，底層到頂層分别是校園網-地區網-主幹網
• 第三階段-多層次的ISP結構：美國将NSFNET的控制權逐漸移交給很多公司，并對介入網際網路的使用者進行收費，這些公司就被稱為ISP，即網際網路服務提供商

  

  

（五）計算機網絡的标準化

要實作不同廠商的軟硬體之間互相連通，必須遵從統一的标準。

标準的分類：

• 法定标準：由權威機構指定的正式的、合法的标準，可以是國内的，也可以是國際的，比較常見的是OSI标準
• 事實标準：某些公司的産品在競争中占據了主流，時間長了，這些産品中的協定和技術就成為了标準，比較常見的是TCP/IP協定

RFC（Request For Comment，請求評論）：網際網路标準的形式，隻要是網際網路标準就是RFC形式，但不是所有的RFC都是網際網路标準，RFC如果要上升到網際網路标準需要經過的四個階段。

• 網際網路草案：在這個階段還不算是RFC文檔，隻能算是一個構思
• 建議标準：草案通過稽核之後就成為了建議标準，這個階段開始成為為RFC文檔
• 草案标準（2011年後取消了這個階段）：建議标準放到網際網路上讓其他人提出建議修改之後，通過稽核成為草案标準
• 網際網路标準：最終通過稽核成為網際網路标準

标準化工作的相關組織

• 國際标準組織ISO：建立了OSI參考模型、HDLC協定
• 國際電信聯盟ITU：制定了通信規則
• 國際電氣電子工程師協會IEEE：是一個學術機構，建立了IEEE802系列标準以及5G的相關協定
• Internet工程任務組IETF：負責網際網路相關标準的制定

（六）計算機網絡的性能名額

• 速率：速率即資料率或稱資料傳輸率或比特率，指連接配接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳送資料位數的速率，機關是b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s（吉每秒），Tb/s（太每秒）。1Tb/s=103Gb/s=106Mb/s=109kb/s=1012b/s（這裡的b是比特）。

注意區分存儲容量的機關1KB=210B=1024B=1024*8b,這裡的B是位元組，1B=8b，1MB=210KB，1GB=210MB，1TB=210GB。

• 帶寬：帶寬原本是指某個信号具有的頻帶寬度，即最高頻率與最低頻率之差，機關是赫茲，在計算機網絡中，帶寬用來表示網絡的通信線路傳送資料的能力，通常指機關時間内從網絡中的某一點到另一點所能通過的“最高資料率”。機關是“比特每秒”，b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。通俗的說，也就是網絡裝置所能支援的最高速度（理想中的速率），表示的是在發送端最高能夠支援的速率，而在鍊路中是以其他媒體為載體發送的，有特定的速率。帶寬越大，機關時間内往鍊路注入的資料量會更多，不會影響資料在鍊路上傳播的速率。

• 吞吐量：在機關時間内通過某個網絡（或信道、接口）的資料量，機關b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s等。吞吐量受網絡的帶寬（網絡的額定速率）的限制。

  

• 時延：指資料（封包/分組/比特流）從網絡（鍊路）的一端傳送到另一端所需的時間，也叫遲延或延遲，機關是s，是描述時間的性能名額。

分成了四大類，分别是

發送時延（傳輸時延）：從發送分組的第一個比特到該分組的最後一個比特發送完畢所需要的時間，發送時延=資料長度/信道帶寬（發送速率）。發生在主機内部的發送器（比如擴充卡）。提高了信道帶寬（發送速率）使得發送時延很低的鍊路稱為高速鍊路，高速鍊路并不指傳播時延很低。

傳播時延：電磁波在信道上傳播一定距離所花費的時間，取決于電磁波傳播速度（固體媒體傳播一般都是2*108m/s）和鍊路長度，傳播時延=信道長度/電磁波在信道上的傳播速率。發生在機器外部的信道上。

排隊時延：資料進入路由器需要在輸入隊列等待，在路由器确定轉發端口後，資料還要在輸出隊列等待轉發所産生的時間。

處理時延：資料為了進行轉發而進行的一些處理所需要花費的時間。

• 時延帶寬積：=傳播時延*帶寬，描述資料量和資訊量的屬性，機關為b，時延帶寬積又稱為以比特為機關的鍊路長度，即“某段鍊路現在又多少比特”，描述一個鍊路此時此刻的資料容量。
• 往返時延RTT：從發送端發送資料開始，到發送端收到接收端的确認（接收端接受到資料後立即發送确認）總共經曆的時延。RTT越大，在收到确認之前，可以發送的資料越多。RTT包括：往返傳播時延=傳播時延*2，末端處理時間（接收端接受到資料後可能對資料進行一個處理才發送确認），RTT不包括發送時延。

• 使用率：分為信道使用率和網絡使用率，如果信道上長時間有資料則信道使用率好，信道使用率=有資料通過時間/（有+無)資料通過時間，網絡使用率=所有的信道使用率權重求平均值

  時延跟使用率的關系：使用率趨近于1時，時延會急劇增大

  

（七）計算機網絡的分層結構

為什麼要分層？計算機之間傳輸資料需要進行大量的工作。分層能夠友善管理且高效。

分層涉及到的一些名詞：

• 實體：每一層中的活動元素，同一層的實體稱為對等實體。
• 協定：一系列的規則，協定是水準的，存在于對等實體中。有三大要素，分别是文法（規定傳輸資料的格式）、語義（規定所要完成的功能）和同步（規定各種操作的順序）。
• 接口（通路服務點SAP)：每兩層之間存在着接口，是上層使用下層服務的接口
• 服務：每兩層之間所提供的東西，上層是使用下層的服務的，下層要為上層提供服務

分層的基本原則

• 各層之間互相獨立，每層隻實作一種相對獨立的功能
• 每層之間界面自然清晰，易于了解，互相交流盡可能少，也就是強調接口問題，每層之間的接口要強調兩層之間是如何提供服務的，并且要簡潔明了。
• 結構上可分割開，每層都采用最合适的技術來實作。
• 保持下層對上層的獨立性，上層單向使用下層提供的服務。

各層傳輸的資料單元PDU=SDU+PCI

• SDU：服務資料單元，為完成使用者要求的功能而應傳送的資料，也就是有用的部分
• PCI：協定控制資訊，控制協定操作的資訊
• PDU：協定資料單元，對等層次之間傳送的資料機關，每一層的PDU作為下一層的SDU，加上下一層的PCI再構成下下層的SDU。

計算機網絡分層結構分别有：

• 7層的OSI參考模型（法定标準），有七層，從上到下分别是應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、資料鍊路層、實體層（逆過來記憶：物聯網淑慧試用），計算機網絡按照分類可以分為通信子網和資源資源，通信子網（用于資料通信）包括下三層（網絡層、資料鍊路層、實體層），資源子網（用于資料處理）包括上三層（應用層、表示層、會話層），傳輸層是通信子網和資源子網連接配接的接口

  

  

  

應用層：所有能和使用者互動産生網絡流量的程式（聯網才能使用的程式），典型應用層服務有檔案傳輸（主要使用FTP協定）、電子郵件（主要使用SMTP協定）、網際網路（主要使用HTTP協定）

表示層：用于處理在兩個通信系統中交換資訊的表示方式（主要負責最後呈現在裝置上有什麼東西，通常是對文法和語義的處理），

功能一是資料格式變換，

功能二是資料加密解密，資料的壓縮和恢複

會話層：向表示層實體/使用者程序提供建立連接配接并在連接配接上有序地傳輸資料（即會話，也叫建立同步SYN）。

功能一是建立、管理、終止會話，

功能二是使用校驗點可使會話在通信失效時從校驗點/同步點繼續恢複通信，實作資料同步（适用于傳輸大檔案）。

傳輸層：負責主機兩個程序的通信，即端到端的通信。傳輸機關是封包段或使用者資料報。

功能一是可靠傳輸（基于确認機制的傳輸）、不可靠傳輸，

功能二是差錯控制、

功能三是流量控制（控制發送端的發送速率）、

功能四是複用分用（複用是指多個應用程序可同時使用下面運輸層的服務，分用是指運輸層會把收到的資訊分别傳遞給上面應用層相應的經層）。

（記憶：可差流用）。

主要協定有TCP、UDP協定。

網絡層（IP層、網際層）：主要任務是把分組從源端傳到目的端，為分組交換網上的不同主機提供通信服務，網絡層傳輸機關是資料報。

功能一是路由選擇，

功能二是流量控制，

功能三是差錯控制，

功能四的擁塞控制（若所有結點都來不及接受分組，而要大丢棄大量分組的話，網絡就處于擁塞狀态，是以要采取一定措施環節這種擁塞）。

主要協定有IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF

資料鍊路層：主要任務是把網絡層傳下來的資料報組裝成幀，資料鍊路層的傳輸機關是幀。

功能一是成幀（定義幀的開始和結束），

功能二是差錯控制（幀錯和位錯），

功能三是流量控制，

功能四是通路（接入）控制（控制對信道的通路，當多台主機共享一條信道時，控制同一時間隻有一台主機對信道進行通路）。

主要協定有SDLC、HDLC、PPP、STP。

實體層：主要任務是在實體媒體上實作比特流的透明傳輸（不管是什麼樣的比特組合，都能在鍊路上進行傳輸），傳輸機關是比特。

功能一是定義接口特性（确定連接配接電纜的插頭，如何連接配接等），

功能二是定義傳輸模式[單工（同一時間隻有一個主機進行發送資料，且發送端接收端已經确定）、半雙工（雙方都可作為接收端或發送端，但同一時間隻能有一個主機進行發送）、雙工（同一時間雙方都可以進行傳輸）]，

功能三是定義傳輸速率，

功能四是比特同步（保證發送和接受的比特資料相同），

功能五是比特編碼。

主要協定有Rj45、802.3。

• 4層的TCP/IP參考模型（事實标準），先得出TCP/IP協定棧，再進行分層實作的TCP/IP參考模型，從上到下分别是應用層、傳輸層、網際層、網絡接口層

  

• OSI參考模型和TCP/IP參考模型的相同點：

1.都分層

2.基于獨立的協定棧的概念

3.可以實作異構網絡互聯（實作不同廠家生産的裝置進行通信）

• OSI參考模型和TCP/IP參考模型的不同點：

1.OSI定義三點：服務、協定、接口

2.OSI先出現，參考模型先于協定發明，不偏向特定協定

3.TCP/IP設計之初就考慮到網際網路異構問題，将IP作為重要層次

4.

• 由7層和4層的模型結合得出一個适用于學習的5層體系結構，它綜合了OSI和TCP/IP的優點，從上到下分為應用層、傳輸層、網絡層、資料鍊路層、實體層。

  

  

  

二、實體層

（一）思維導圖

（二）相關概念

• 實體層解決如何在連接配接各種計算機的傳輸媒體上傳輸資料比特流，而不是指具體的傳輸媒體，實體層的主要任務是确定與傳輸媒體接口有關的一些特性，也就是定義一些标準。

實體層的接口特性（要能夠根據題目判斷出對應的是哪條特性）：

• 機械特性：定義實體連接配接的特性，規定實體連接配接時所采用的規格、接口形狀、引線數目、引腳數量和排列情況
• 電氣特性：規定傳輸二進制位時，線路上信号的電壓範圍、阻抗範圍、傳輸速率和距離限制等。
• 功能特性：指明某條線上出現的某一電平表示何種意義，接口部件的信号線的用途。
• 規程特性（過程特性）：定義各條實體線路的工作規程和時序關系

（三）資料通信

資料通信模型

資料通信的相關術語：

• 資料通信指在不同的計算機之間傳輸表示資訊的二進制0、1序列的過程
• 資料通信的目的是傳送消息（語音、文字、圖像、視訊）
• 資料：傳送資訊的實體，通常是有意義的符号序列
• 信号：資料的電器/電磁的表現，是資料在傳輸過程中的存在形式。分為數字信号（離散信号）和模拟信号（連續信号），數字信号代表消息的參數的取值是離散的，模拟信号代表消息的參數的取值的連續的。
• 信源：産生和發送資料的源頭
• 信宿：接收資料的終點
• 信道：信号的傳輸媒介。一般用來表示向某一個方向傳送資訊的媒體，是以一條通信線路往往包含一條發送信道和接收信道。信道按傳輸信号分，有模拟信道（傳送模拟信号）和數字信道（傳送數字信号）；按傳輸媒體分，有無線信道和有線信道。
• 碼元：

• 帶寬：

• 失真：

為了解決碼間串擾，則有了奈式準則：

奈式準則隻規定了最高的碼元傳輸速率，但是沒有規定最高的比特傳輸速率，香農定了解決了這個問題。

奈式準則和香農定理的對比，當試題沒有給出信噪比算極限資料傳輸率則用奈氏準則，如果既給出信噪比又給出碼元種數，則要算出兩個極限資料傳輸率，比較選出最小的，才是實際上最大的極限資料傳輸率。

碼元傳輸速率越高，信号傳輸距離越遠，噪聲幹擾越強，傳輸媒體品質越差，失真程度越高。

• 基帶信号和寬帶信号

• 編碼和調制：

三種通信方式：

• 單工通信：隻有一個方向的通信而沒有反方向的互動，僅需要一條信道。（廣播）
• 半雙工通信（雙向交替通信）：通信的雙方都可以發送或接收資訊，但任何一方都不能同時發送和接收，需要兩條信道。（對講機）
• 全雙工通信（雙向同時通信）：通信雙方可以同時發送和接收資訊，也需要兩條信道。（打電話）

資料傳輸方式：

• 串行傳輸：将表示一個字元的八位二進制數由低位到高位的順序依次發送。特點是速度慢，費用低，适合遠距離
• 并行傳輸：将表示一個字元的八位二進制數同時通過八條信道發送。特點是速度快，費用高，适合近距離。

• 實作同步的傳輸/通信方式

資料通信系統中資料傳輸速率的兩種表示方法：

資料交換：

資料交換方式有三種方式，分别是：後兩種交換方式屬于存儲轉發交換方式。

• 電路交換：

電路交換的優缺點：

• 封包交換：

封包交換的優缺點：

• 分組交換：分為資料報方式和虛電路方式

資料報方式：

資料報方式的特點：

虛電路方式：

虛電路方式的特點：

資料報服務跟虛電路服務的比較

分組交換的優缺點：

資料交換方式的選擇：

實體層的傳輸媒體：

導向性傳輸媒體——雙絞線：

導向性傳輸媒體——同軸電纜

導向性傳輸媒體——光纖：

光纖的特點：

非導向性傳輸媒體：

實體層的裝置：

中繼器：

在以太網中使用中繼器遵循5-4-3規則：5代表最多隻能有5個網段，4代表在5個網段中最多隻能有四個實體層的網絡裝置，3代表隻有三個段可以連接配接計算機

集線器（多口中繼器）：

不具備信号的定向傳送能力的意思是進行傳送資料的方式是廣播，每台主機都能收到，如果是發送給自己的資料就留下，否則就丢棄。

集線器連接配接的主機數越多，效率越低，如果多台主機同時發送資料的時候，可能就會産生沖突，需要等下一個随機時間再發送資料。

三、資料鍊路層

（一）思維導圖

（二）相關概念

（三）資料鍊路層的功能

（1）封裝成幀：

透明傳輸：

組幀的四種方法：

• 字元計數法，缺點是加入第一個幀的首部發生錯誤後，其後的所有幀都會發生錯誤。

• 字元填充法：

需要使用字元填充法的情況：

字元填充法的過程：

• 零比特填充法：

• 違規編碼法：對曼徹斯特編碼來說，每個比特的電平都是高低或者低高，不會出現高高或者低低這種情況，是以可以用高高、低低來作為幀的起始和終止的标志。

（2）差錯控制

差錯的來源以及差錯的種類：

資料鍊路層進行差錯控制的方法：

檢錯編碼：

• 奇偶校驗碼：發送的資料有n-1位資訊元，也就是要發送的有用的資訊，然後再加上1位校驗元。特點是隻能檢查出奇數個比特錯誤，比如使用的是奇校驗碼，資訊元中有3個1，那麼當一位比特發生錯誤的時候，1的個數變為了4，那麼就能夠找檢測出錯誤，如果有兩位比特發生錯誤的話，1的個數變為了5，也是奇數，就檢測不出來錯誤了。

• CRC循環備援碼：商定的除數一般都會給出，或者以多項式的形式給出，多項式最高次數即為它的階

我們預設：凡是接收端資料鍊路層接收的幀均無差錯。資料鍊路層使用CRC檢驗能夠實作無比特差錯的傳輸，但這還不是可靠傳輸，因為有一些錯誤的幀被丢棄了。可靠傳輸指的是：資料鍊路層發送什麼，接收端就收到什麼。

糾錯編碼——海明碼：前面的檢錯編碼隻能知道收到的幀有錯誤，并不能糾錯，而海明碼既能夠檢錯又能糾錯。

海明碼的工作流程：

需要先了解海明距離（碼距），如果要檢測出d位錯誤的話，需要海明距離為d+1，如果要糾正d位錯誤的話，需要海明距離是2d+1

• 确定校驗碼位數r，校驗碼能夠糾錯的原因就是校驗碼的組合可以代表不同的位數、不同的位置發生的錯誤，發生錯誤和不發生錯誤的取值情況有m+r+1，其中m+r是發生錯誤情況下的取值，1是不發生錯誤的取值情況，是以有以下的海明不等式。

• 确定校驗碼和資料的位置

• 求出校驗碼的值，每個校驗碼都代表着一個通配符，能夠管序号的二進制為該形式的資料。然後采用偶校驗（一般情況）得到校驗碼的值。

• 檢錯并糾錯，對接受到的資料，根據校驗碼負責檢驗的幾位資料，分别寫出相應的位數上的資料，滿足偶校驗資料則沒有錯，然後進行糾錯。糾錯的方法有兩種，一種是畫圖，找到不滿足奇/偶校驗的分組取交集，并與符合檢驗的分組的取差集；另一種方法是将相應的校驗碼寫在它們負責校驗的資料的旁邊，使它滿足偶校驗，然後得到一組校驗碼，将它們轉置求出它們的十進制數，則這個十進制數就是出錯的位數。

（3）流量控制

資料鍊路層的流量控制：如果發送端的發送速度過快，接收端的接受能力較弱，就會造成傳輸出錯，是以需要流量控制。資料鍊路層和傳輸層都有流量控制，資料鍊路層的流量控制是點到點的，也就是在相鄰結點之間的，比如一台主機到一台通信過程中的路由器，而傳輸層的流量控制是端到端的，也就是兩台主機。資料鍊路層流量控制手段是，當接收方接受不下就不回複确認，如果還能接受就會回複一個确認資訊；傳輸層流量控制手段是，接收端給發送端一個視窗公告。

資料鍊路層的流量控制方法：停止-等待協定的效率較低，滑動視窗協定效率高一點，可以連續發送多個幀，當收到一個幀的确認後視窗就會往前移動一幀。

這幾個協定的發送視窗和接收視窗大小：資料鍊路層的這三種協定中，發送視窗和接收視窗在發送資料的過程中是固定的。

可靠傳輸、流量控制、滑動視窗之間的關系

• 停止-等待協定：

無差錯情況：

有差錯情況：

資料幀丢失或者在接收端檢測到幀出錯的時候，不傳回确認幀，發送端等待一個計時器的時間，如果逾時則重傳，時間比幀傳輸的平均RTT（發送到收到确認的時間）要更長一些，因為有發送時延和處理時延等。

确認幀丢失：

确認幀遲到：

停止-等待協定的性能：TD和TA是發送時延。

信道使用率以及信道吞吐率：

• 後退N幀協定GBN：

後退N幀協定的發送視窗和接收視窗

發送端需要做的事：

接收端需要做的事：

後退N幀協定的運作過程：

GBN協定的滑動視窗長度不能為無限大，如果采用n個比特對幀編号，那麼發送視窗的尺寸WT應該滿足1≤WT小于等于2n-1，因為如果發送視窗尺寸太大，就回使得接收方無法差別舊幀和新幀，比如如果采用2個比特對幀編号，那麼就有4個編号1，2，3，4，如果這4個幀的确認幀都丢失，那麼當逾時計時器逾時後就會把1，2，3，4号幀重新發一遍，這和後面的新幀的編号是一樣的，會導緻接收方無法區分新幀和舊幀。

GBN協定的重點：捎帶确認是指接收方也能當發送方發送一些資訊，是以發送端可以在發送資訊的同時将确認幀一同發送。

習題：

GBN協定性能：

• 選擇重傳協定：

選擇重傳協定的滑動視窗：

SR發送方必須響應的事：

SR接收方要做的事情

SR協定的運作過程：

SR協定的滑動視窗的長度不能無限，否則會出現二義性，接收方無法判斷接收到的是重傳的幀還是新幀，發送視窗的大小最好等于接收視窗的大小（發送視窗大了會溢出，小了沒意義）WTmax（發送視窗大小）=WRmax（接收視窗大小）=2(n-1)，其中n是用多少個比特來進行編碼。

SR協定重點：

習題：

（4）媒體通路控制

傳播資料時常用的兩種鍊路，當兩個主機同時發送資訊時，就可能會産生沖突，這就需要媒體通路控制來解決這種沖突。

媒體通路控制：靜态劃分信道就是提前劃分信道來規定怎麼通信，動态配置設定信道就是當沖突産生時如何解決沖突。

（靜态劃分信道）信道劃分媒體通路控制：

• 頻分多路複用FDM：這裡的帶寬跟之前所說的帶寬是不一樣的，是指頻率帶寬，以Hz為機關。

• 時分多路複用TDM：每一個主機輪流占用一個時間片

時分多路複用的一個缺點就是，當其他主機都休息不發送資訊時或隔很長一段時間才發送資料，而隻有一台或幾台主機要經常發送資訊，它們也需要等待到達它們可發送資料的時間才能發送，這樣的話信道使用率就會比較低，是以有一種改進的時分複用，也就是統計時分複用STDM。利用一個集中器，把低速使用者發送的資料集中起來再通過一個高速線路發送到計算機去，其中STDM幀也是在實體層傳送的比特流所劃分的幀。

STDM跟TDM的差別就是，比如一條鍊路上有4個使用者，假如線路的最高傳輸速率是8000b/s，如果使用TDM的話，每個使用者最高的傳輸速率隻有2000b/s，而如果使用STDM的話，每個使用者最高的傳輸速率為8000b/s。

• 波分多路複用：

• 碼分多路複用：和波分多路複用類似，但是将收到的資料進行分離的操作有所不同，首先在發送時将每個比特劃分為一個唯一的晶片序列，發送1時就發送晶片序列，發送0時就發送晶片序列的反碼。

  

動态配置設定信道（動态媒體接入控制/多點接入）：特點是信道并非在使用者通信時固定配置設定給使用者。

随機通路媒體通路控制：所有使用者可以随機發送資訊，發送資訊時占用全部帶寬。

• 純ALOHA協定（不聽就說）：T0是指發送一個資料幀所需要的時間，包括傳輸時延和傳播時延。

• 時隙ALOHA協定：純ALOHA協定太過随性，導緻資料發送成功的機率太低（吞吐量太低），于是就有了時隙ALOHA協定。把時間分成多個時間片，隻有在每個時間片的開始才能發送資料，這樣的話發生沖突的機率就會降低。并且發生沖突後重傳也隻能在每個時間片的開始重傳。

• CSMA協定（載波監聽多路通路協定）（先聽再說）

三種CSMA對比：它們三個都有共同的特點就是由于沒有檢測沖突的機制，當發生沖突的時候仍然會将資料繼續發送完，這樣就會造成資源的浪費。

• CSMA/CD協定（載波監聽多點接入/碰撞檢測）：

當A發送的資料還沒到達B時，B沒有檢測到資料到達自己的站點，以為信道是空閑的，就發送資料，結果與A發送的資料發生沖突，發生沖突後資料就會産生錯誤繼續向前發送，假設單程端到端傳播時延是τ，那麼當t=τ時B就會檢測到發生碰撞，然後停止發送資料，假設B發送資料後經過δ時間檢測到碰撞，則B發送資料的時間就為τ-δ，A檢測到發生碰撞的時間是τ-δ+τ=2τ-δ，兩者發生碰撞的時間是τ-δ/2。當δ趨近于0時，A檢測到碰撞的時間就趨近于2τ，于是最遲知道自己發送的資料沒和别人碰撞的時間是2τ。

發生碰撞後的處理：

當主機發送的幀長度太短時，就可能出現發送完幀後檢測到碰撞的情況，這樣就無法停止發送了，是以需要規定一個最短幀長。以太網規定的最短幀長是64B，是以若長度不到64B需要填充到64B。

• CSMA/CA協定（載波監聽多點接入/碰撞避免）：CSMA/CA主要是應用于無線區域網路，而CSMA/CD協定主要是應用于總線型的以太網，也就是有線網。之是以用CSMA/CA是因為CSMA/CD無法做到360°全面檢測碰撞，而且用CSMA/CD還存在隐蔽站問題，就是當A和C都檢測到信道空閑時，同時給B發送資料，這樣就會導緻沖突，而CSMA/CA可以避免這樣的沖突。

CSMA/CD和CSMA/CA的不同點和相同點