網絡之中，我們熟悉的MAC層協議，在無線和有線兩個網絡之中有什么差異呢？今天我們就此話題展開來談一談。那么這篇文章主要講述了有線網絡中的MAC協議的一些內容。隨著信息技術的飛速發展,人們對網絡通信的需求不斷提高,無線局域網(WLAN)作為計算機網絡與無線通信技術相結合的產物,利用無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信,并讓通信的移動化､個性化和多媒體應用得以實現｡

媒體訪問控制(MAC)作為局域網的關鍵技術之一,完全決定局域網的網絡性能(諸如吞吐性能與遲延性能)等等｡而無線局域網(WLAN)由于其傳輸介質以及移動性等特點,采用與有線局域網有所區別的MAC協議｡

OSI七層協議中數據鏈路層(DLL)內LLC層和MAC層

OSI將網絡通信協議體系區分為7個層,體系的***層稱為物理層,網絡所采用的不同的傳輸介質,對應不同的物理層,如雙絞線或同軸線｡體系內第二層為數據鏈路層(Data link Sub-layer),數據鏈路層的上半部為LLC(Logical Link Control Sub-layer)邏輯鏈路控制子層,負責將數據正確的發送到物理層,在數據鏈路層的下半部為MAC(Media Access Control)子層,負責控制與連接物理層的物理介質｡

當發送數據時,MAC層要完成以下任務:首先它按規則從LLC層接收數據,然后執行媒體訪問規程,查看網絡是否可以發送;一旦網絡可以發送,它將給數據附加上一些控制信息,把數據及控制信息以規定的格式(一般稱做幀)送往物理層｡

當接收數據時,MAC層要完成以下任務:首先它從物理層接收到數據幀并檢查數據幀中的控制信息,從而判斷是否發生傳輸錯誤｡如數據正確,則去掉控制信息后把其送至LLC層｡

傳統有線局域網(LAN)的MAC協議

在網絡標準內,各種傳輸介質的物理層對應到相對的MAC層,例如以同軸線為傳輸介質時,對應的MAC層標準為802.14,各個計算機連接成環狀時,對應MAC標準為802.5｡目前,最普及的網絡標準稱為以太網,其在MAC層定義為802.3｡802.3的MAC層定義對傳輸介質的訪問控制方式為CSMA/CD｡

CSMA/CD媒體訪問控制協議

由于以太網(Ethernet)成為現存局域網絡結構的絕大多形式,CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)載波監測多址接入協議也成為局域網采用最多的MAC協議｡CSMA/CD適宜于總線型局域網拓樸結構的隨機競爭型媒體訪問控制｡總線型網絡允許同一時刻只有一個節點(Node)發送數據,一旦兩個或以上節點同時發送數據,則會發生數據碰撞,數據不能正常發送和接收｡CSMA/CD協議就是盡可能保證網絡上同時只有一個節點發送數據,減小數據“碰撞"概率｡

CSMA/CD工作過程:

當MAC協議收到LLC(Logical Link Control Sub-Layer)發來的數據以后,首先監測網絡電纜上是否具有數據,即載波傳送｡如果網絡空閑,即沒有載波傳送,剛將數據裝幀,經物理層發送出去｡如果網絡繁忙,則監測網絡直到網絡空閑,再將數據裝幀發送｡

EEE 802.3 MAC幀格式

MAC層在發送數據時將數據裝幀交物理層發送｡

Preamble:前導序列｡由62比特交替出現的“0"“1"序列組成｡設置目的:接收端物理層同步位時鐘｡

SFD:起始域｡“11"表示有用數據開始｡

Dest:目的地址域｡由6字節組成｡表目的節點地址｡

Sourse:源地址域｡由6字節組成｡表源節點地址｡

Length:長度域｡由2字節組成｡表數據域長度｡

Data:數據域｡46字節~1500字節之間｡

FCS:校驗域｡4字節組成｡

CSMA/CD為基礎的MAC協議發展方向

隨著10 BASE-T和10 BASE-FL等技術的出現,IEEE 802.3標準局域網拓樸結構已經開始由總線型結構向樹型結構發展｡因此,CSMA/CD為基礎的MAC子層也需要被修改以適應雙工工作模式局域網的發展｡