計算機網路爭用期什麼意思

『壹』 計算機網路中爭用期怎麼算

爭用期=2*端到端距離/電磁波速率=2τ

爭用期是指電磁波在兩基站之間來回傳播的時間，唯一可控的物理因素是最大距離，所以兩基站間的最大距離決定了爭用期的大小。

由於在爭用期內的電磁信號沖突無法確定是否會被發送方檢測得到，所以無法判定發送時長小於爭用期的數據是否已沖突，於是規定發送時長大於爭用期的數據才屬於有效數據，這才可以根據比特發送速率(如10Mb/s)算出最小有效數據幀長(忘記符號怎麼表示就不列式子了)。

所以在比特發送速率一定時，爭用期和最小數據幀長是成正比的，也就是最大距離和最小數據幀長成正比，而如果最小數據幀長一定，最大距離(可以直接理解為爭用期時長)和比特發送速率就成反比了。

所以最早期在發送速率一定的情況下，爭用期(512b，51.2us)應該是最大距離和最小數據幀長相互妥協的結果。

後來，由於技術發展，比特發送速率提高(100Mb/s)，想要維持原有協議(在這里指最小數據幀長)盡可能不變(可能改協議代價大？)，爭用期就隨比特發送速率降低(5.12us)，對應的最大距離也必須減小(/10)，所以基建狂魔又要開始上班建造更多基站了。

爭用期（Contention Period）就是乙太網端到端往返時間2τ，又稱為碰撞窗口（Collision Window）。 在區域網的分析中，常把匯流排上的單程端到端傳播時延記為τ。通常取51.2微秒為爭用期時間，對於10Mb/s乙太網，期間可以發送512bit數據，即64位元組。

我們知道，匯流排上只要有一台計算機在發送數據，匯流排的傳輸資源就被佔用，因此，在同一時間只能允許一台計算機發送信息，否則各計算機之間就會互相干擾。

乙太網採用的協調方法是使用一種特殊的協議CSMA/CD，就是載波監聽多點接入/碰撞檢測（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。

我們可以清楚地看到，在發送數據幀後至多經過時間2τ就可以知道所發送的數據幀是否發生碰撞。即一個站在發送完數據後，只要通過爭用期的「考驗」，即經過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，就能夠肯定這次發送不會發生碰撞。

『貳』 計算機網路——CSMA/CD協議

CSMA/CD協議是計算機網路中乙太網的重要協議，用於維持匯流排型網路中的半雙工通信方式，避免數據碰撞。以下是CSMA/CD協議的關鍵要點：

1. 工作原理：

   • 在發送數據幀時，邊發送邊檢測信道狀態。
   • 若信道忙碌，則不能發送數據；若信道空閑，則開始發送數據。
   • 當電壓變化幅度超過門限值時，認為發生碰撞。

2. 碰撞檢測：

   • 傳播時延和比特時間：影響數據發送和碰撞檢測的時機。
   • 碰撞檢測過程：若在數據發送過程中檢測到碰撞，則雙方停止發送，接收方丟棄接收到的幀並向上層報告。

3. 爭用期：

   • 指在數據發送過程中檢測到碰撞前的時間間隔。
   • 爭用期的長度決定了能夠使用CSMA/CD協議的最短幀長，以確保有足夠的時間進行碰撞檢測。

4. 截斷二進制指數退避演算法：

   • 處理碰撞後重傳數據幀的重要機制。
   • 通過隨機選擇等待時間，避免多個站同時重傳數據幀，減少網路擁堵和數據碰撞。

5. 人為干擾信號的發送：

   • 碰撞檢測機制的一部分，旨在通知所有用戶發生碰撞。
   • 在檢測到碰撞後發送特定的干擾信號，使網路中的其他站得知碰撞發生並調整發送策略。

6. 幀間最小間隔：

   • 確保接收方有足夠的時間處理接收到的幀，並做好接收下一幀的准備。
   • 規定在檢測到信道空閑後一定時間內發送幀，提升網路的傳輸效率和可靠性。

這些要點共同構成了CSMA/CD協議的核心，確保了乙太網中數據傳輸的高效、可靠性和穩定性。