计算机网络争用期什么意思

‘壹’ 计算机网络中争用期怎么算

争用期=2*端到端距离/电磁波速率=2τ

争用期是指电磁波在两基站之间来回传播的时间，唯一可控的物理因素是最大距离，所以两基站间的最大距离决定了争用期的大小。

由于在争用期内的电磁信号冲突无法确定是否会被发送方检测得到，所以无法判定发送时长小于争用期的数据是否已冲突，于是规定发送时长大于争用期的数据才属于有效数据，这才可以根据比特发送速率(如10Mb/s)算出最小有效数据帧长(忘记符号怎么表示就不列式子了)。

所以在比特发送速率一定时，争用期和最小数据帧长是成正比的，也就是最大距离和最小数据帧长成正比，而如果最小数据帧长一定，最大距离(可以直接理解为争用期时长)和比特发送速率就成反比了。

所以最早期在发送速率一定的情况下，争用期(512b，51.2us)应该是最大距离和最小数据帧长相互妥协的结果。

后来，由于技术发展，比特发送速率提高(100Mb/s)，想要维持原有协议(在这里指最小数据帧长)尽可能不变(可能改协议代价大？)，争用期就随比特发送速率降低(5.12us)，对应的最大距离也必须减小(/10)，所以基建狂魔又要开始上班建造更多基站了。

争用期（Contention Period）就是以太网端到端往返时间2τ，又称为碰撞窗口（Collision Window）。 在局域网的分析中，常把总线上的单程端到端传播时延记为τ。通常取51.2微秒为争用期时间，对于10Mb/s以太网，期间可以发送512bit数据，即64字节。

我们知道，总线上只要有一台计算机在发送数据，总线的传输资源就被占用，因此，在同一时间只能允许一台计算机发送信息，否则各计算机之间就会互相干扰。

以太网采用的协调方法是使用一种特殊的协议CSMA/CD，就是载波监听多点接入/碰撞检测（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。

我们可以清楚地看到，在发送数据帧后至多经过时间2τ就可以知道所发送的数据帧是否发生碰撞。即一个站在发送完数据后，只要通过争用期的“考验”，即经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，就能够肯定这次发送不会发生碰撞。

‘贰’ 计算机网络——CSMA/CD协议

CSMA/CD协议是计算机网络中以太网的重要协议，用于维持总线型网络中的半双工通信方式，避免数据碰撞。以下是CSMA/CD协议的关键要点：

1. 工作原理：

   • 在发送数据帧时，边发送边检测信道状态。
   • 若信道忙碌，则不能发送数据；若信道空闲，则开始发送数据。
   • 当电压变化幅度超过门限值时，认为发生碰撞。

2. 碰撞检测：

   • 传播时延和比特时间：影响数据发送和碰撞检测的时机。
   • 碰撞检测过程：若在数据发送过程中检测到碰撞，则双方停止发送，接收方丢弃接收到的帧并向上层报告。

3. 争用期：

   • 指在数据发送过程中检测到碰撞前的时间间隔。
   • 争用期的长度决定了能够使用CSMA/CD协议的最短帧长，以确保有足够的时间进行碰撞检测。

4. 截断二进制指数退避算法：

   • 处理碰撞后重传数据帧的重要机制。
   • 通过随机选择等待时间，避免多个站同时重传数据帧，减少网络拥堵和数据碰撞。

5. 人为干扰信号的发送：

   • 碰撞检测机制的一部分，旨在通知所有用户发生碰撞。
   • 在检测到碰撞后发送特定的干扰信号，使网络中的其他站得知碰撞发生并调整发送策略。

6. 帧间最小间隔：

   • 确保接收方有足够的时间处理接收到的帧，并做好接收下一帧的准备。
   • 规定在检测到信道空闲后一定时间内发送帧，提升网络的传输效率和可靠性。

这些要点共同构成了CSMA/CD协议的核心，确保了以太网中数据传输的高效、可靠性和稳定性。