《介质访问子层》课件

REPORTING2023WORK SUMMARY《介质访问子层》PPT课件•介质访问子层概述目录•介质访问控制协议•介质访问控制子层的关键技术CATALOGUE•介质访问控制子层的挑战与解决方案•介质访问控制子层的发展趋势PART01介质访问子层概述定义与功能定义介质访问子层（MAC层）是计算机网络体系结构中的一层，负责管理网络中设备的通信功能提供设备间数据链路层的逻辑通信，管理设备对共享介质的访问，实现设备间的数据交换介质访问子层的重要性确保数据传输的可靠性和效率介质访问子层通过控制设备对介质的访问，避免1了数据冲突和丢失，保证了数据传输的可靠性和效率实现设备间的互操作性介质访问子层提供了一组统一的协议和接口标准，2使得不同厂商生产的设备能够相互通信支持多种网络类型和拓扑结构介质访问子层能够适应不同类型的网络和拓扑结3构，支持星型、树型、环型和网状等多种拓扑结构介质访问子层的工作原理逻辑通信管理介质访问控制数据封装与解封装介质访问子层负责建立和维护设介质访问子层通过控制设备对介介质访问子层负责对数据进行封备间的逻辑通信链路，实现数据质的访问，避免了数据冲突和丢装和解封装，将数据链路层的数的可靠传输失常用的控制方法包括CSMA、据帧转换为网络层的数据包，或CD和Token Ring等将网络层的数据包转换为数据链路层的数据帧PART02介质访问控制协议MAC协议的种类基于竞争的MAC协议混合型MAC协议如以太网协议，节点通过竞争信道来结合竞争和分配两种方式，如发送数据，解决多节点同时发送的冲

802.11n和

802.11ac协议，根据网络突状况动态调整工作模式基于分配的MAC协议如无线局域网的

802.11协议，通过分配信道给各个节点来避免冲突MAC协议的特点与比较特点简单、高效、成本低适用场景局域网内部通信MAC协议的特点与比较特点支持移动设备、安全性能高、传输速率快适用场景无线局域网MAC协议的特点与比较特点结合竞争和分配的优势，灵活适应不同场景比较在信道利用率和公平性方面，基于分配的MAC协议通常优于基于竞争的MAC协议，但实现复杂度较高混合型MAC协议则根据实际需求进行选择MAC协议的应用场景010203局域网无线局域网物联网以太网协议广泛应用于局

802.11系列协议广泛应用随着物联网技术的发展，域网内部通信，如企业、于无线局域网，如家庭、MAC协议在智能家居、智校园网等办公室、公共场所等能交通等领域的应用越来越广泛PART03介质访问控制子层的关键技术信道划分技术频分多路复用（FDM）将信道频率分成多个独立的频段，每个设备使用一个频段进行通信时分多路复用（TDM）将信道时间分成多个时间段，每个设备分配一个时间段进行通信码分多路复用（CDM）使用不同的编码方式对数据进行调制，允许多个用户在相同频段上同时通信随机接入技术ALOHA协议01允许用户随机发送数据，如果发生碰撞，则重传CSMA协议02先监听信道是否空闲，如果空闲则发送数据，如果忙碌则随机等待一段时间后再尝试CSMA/CD协议03在CSMA基础上增加碰撞检测机制，当检测到碰撞时立即停止发送并通知发送端信道复用技术频分复用（FDM）将信道频率分成多个子频带，每个子频带用于一个通信链路时分复用（TDM）将信道时间分成多个时隙，每个时隙用于一个通信链路码分复用（CDM）使用不同的编码方式对数据进行调制，允许多个用户在相同频段上同时通信流量控制技术速率控制根据网络状况和接收端处理能力调窗口机制整发送速率，确保数据传输的稳定性和可靠性发送端维护一个窗口，用于存放等待发送的数据包，根据接收端的反馈调整窗口大小以控制发送速率缓冲区管理在发送端和接收端设置缓冲区，用于临时存放待发送或待接收的数据包，合理管理缓冲区以避免溢出或数据丢失PART04介质访问控制子层的挑战与解决方案信道冲突问题信道冲突的影响信道冲突会导致数据传输失败，降低网络性能，甚至可能导致网络瘫痪信道冲突定义当两个或多个节点在同解决方案一时间尝试在相同的通信介质上发送数据时，采用适当的介质访问控就会发生信道冲突制协议，如CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）或CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免），以减少或避免信道冲突数据传输延迟问题数据传输延迟定义数据传输延迟是指数据从发送节点传输到接收节点所需要的时间数据传输延迟的影响数据传输延迟可能导致实时应用（如语音或视频通话）的质量下降，甚至造成通信中断解决方案通过优化网络结构和协议，降低数据传输延迟例如，采用更短的数据包、优化路由选择算法、使用更快的通信介质等数据传输可靠性问题数据传输可靠性定义数据传输可靠性是指在网络传输过程中，数据成功到达目的地而不发生错误的可能性数据传输可靠性问题的影响数据传输可靠性问题可能导致数据丢失、损坏或被篡改，从而影响网络的性能和安全性解决方案采用错误控制和纠正技术，如奇偶校验、循环冗余校验（CRC）和前向纠错（FEC），以提高数据传输的可靠性此外，还可以通过重传机制和流量控制来进一步增强数据传输的可靠性PART05介质访问控制子层的发展趋势无线通信技术的发展趋势5G/6G技术随着无线通信技术的不断演进，5G/6G技术将为介质访问控制子层提供更高的数据传输速率和更低的延迟，以满足更多样化的应用需求物联网技术物联网技术的发展将推动介质访问控制子层在智能家居、智能交通等领域的应用，实现更广泛的设备连接和数据交互介质访问控制子层技术的创新方向信道分配技术优化信道分配算法，提高频谱利用率和系统吞吐量，以满足大规模设备同时接入的需求协作通信技术通过多节点协作传输和接收数据，提高通信系统的可靠性和覆盖范围，降低通信中断的概率介质访问控制子层在物联网中的应用前景智能家居通过介质访问控制子层技术，实现家庭内部各种智能设备的无缝接入和互联互通，提升家居生活的便利性和舒适度智能交通利用介质访问控制子层技术，实现车联网和道路基础设施的互联互通，提高交通效率和安全性工业物联网在工业物联网领域，介质访问控制子层技术将助力实现设备的远程监控、故障预警和智能化管理，提升工业生产的效率和可靠性REPORTING2023WORK SUMMARYTHANKS感谢观看。