網路訪問協議

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

網路訪問協議(Network Access Protocol)

　　網路訪問協議也稱“介質訪問控制方式”，它實質上是使得網路中的一個節點能夠知道另一個的存在，並且與其建立數據通信的控制規範。

　　目前常用的網路訪問協議有如下兩大類共三種。

　　1．CSMA，CD協議

　　CSMA／CD是Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection的英文縮寫，中文全稱為“帶衝突檢測的載波偵聽多路訪問協議”，在國際網路標準IEEE802中屬於IEEE802．3。

　　CSMA／CD網路訪問的原則是“只要可能就發送”。網路訪問方法很簡單，如果網路中的某一節點需要占用傳輸介質，進行數據發送，它首先需要“偵聽”網路中是否有其他節點正在進行數據傳輸，如沒有，可以立即發送數據；如果有，代表傳輸“衝突”，節點就必須等待，在經過一定的時間後，繼續進行“偵聽”，直到出現“空閑”。

　　在數據傳輸過程中，節點仍然需要繼續“偵聽”網路是否有其他設備發送數據；如果有，必須中斷發送，進行等待。這一過程要一直持續到所有的數據均被全部發送，並保證數據不被其他節點發送的數據所破壞。其具體工作步驟如下：

　　①偵聽：如節點偵聽到網路空閑，經過簡短的延時，發送數據；如偵聽到網路忙，繼續偵聽。

　　②發送與偵聽：如節點發送數據時偵聽到網路衝突，立即發送一短干擾(jam)，並讓全部網路節點均檢測到該信號，然後停止發送數據。

　　③重新發送數據：發送一短干擾後隨機等待一段時間，再重新發送數據。

　　CSMA／CD網路訪問是一種競爭的、隨機的訪問方式，存在數據競爭發送的現象，發送等待的時間不確定。而且，如果節點在數據發送過程中“偵聽”到“衝突”，全部數據都必須重新發送，故而傳輸數據的實際可用率較低(為30％～50％)，不適合用於業務量大的大型網路系統。

　　2．令牌協議

　　所謂令牌(Token)事實上是一組在網路中傳輸的特殊“位”組合數據。令牌協議訪問網路的原則是“只有拿到令牌、才能發送”，它通過在網路中傳送唯一的令牌，做到“有序”、無競爭的網路訪問。

　　令牌網路訪問協議，可以適用於匯流排型拓撲結構與環型拓撲結構的網路系統。適用於匯流排型拓撲結構的稱為令牌匯流排(Token Bus)協議；適用於環型拓撲結構的稱為令牌環(Token Ring)協議；在國際網路標準IEEE802中，分別屬於IEEE802．4與IEEIi802．5。

　　環型網路的特點是網路本身的物理結構封閉、組成環型，因此，令牌環協議訪問網路時可以直接從某節點開始，在環型網路的各節點中依次傳遞令牌，並回到該節點。

　　令牌環協議訪問網路的步驟如下(參見圖1)：

　　圖1　　令牌環協議訪問網路的步驟

　　①首先是從起點開始，在網路中依次傳遞令牌，如果某節點需要發送數據，在令牌到達該節點時，節點將令牌“鎖定”。

　　②發送節點將需要傳輸的數據放在一個特定的幀(稱為“數據傳輸幀”)中在網路上發送，“數據傳輸幀”中包含有接收節點的地址信息。

　　③“數據傳輸幀”依次向後傳遞，若非接收節點收到這一“數據傳輸幀”，則予以放行，並繼續傳送給下一節點。

　　④接收節點從“數據傳輸幀”中識別到自己的地址信息後，接收這一幀數據。

　　⑤接收節點對“數據傳輸幀”進行誤差檢驗；如果數據無出錯，便在幀的結尾加入一組接收信息後組成“應答幀”在網路上發送，依次向後傳遞，並最終回傳到發送節點。

　　⑥發送節點通過檢查“應答幀”中的接收信息，便可以確定數據接收的情況。如果接收正確，發送節點刪除已經發送的幀，並將令牌“釋放”給下一節點，如此迴圈。

　　對於匯流排型結構，令牌匯流排協議首先要仿照令牌環的方法，從數據傳送邏輯的角度，將連接匯流排型網路的各物理節點，利用數據發送與接收的邏輯迴路構成環型(見圖2)。然後通過對各節點依次傳遞令牌，使得獲得令牌的節點有權發送數據。

　　圖2　　匯流排型結構網路的邏輯環型結構

　　令牌環網路訪問協議與令牌匯流排網路訪問協議的區別在於數據的傳送過程。在令牌環中，“數據傳輸幀”或“應答幀”事實上需要經過環狀網路的每一節點，才能返回到發送節點。而在令牌匯流排網路訪問協議中，獲得了令牌的節點可以直接將數據發送在匯流排上，經由匯流排直接傳送到目的地，同樣，“應答幀”也可以直接向匯流排發送，並直接到達發送節點，因此，不需要像令牌環那樣，經過網路中的其他無關節點的中轉。

　　令牌網路訪問是一種時問可以確定的訪問方式，只有拿到令牌的節點才可以發送數據，而網路中的令牌是唯一的，不存在數據競爭發送的現象，因此，是～種發送時間可以確定的無競爭網路訪問方式。

　　以上兩類、三種網路訪問協議的主要技術參數如表1所示。