MAC协议分类
在ISO OSI七层模型中,每一层都有其自身的特性和协议。其中,从下往上数第二层——数据链路层最为重要。数据链路层包含两个子层,而MAC层是其中一个重要的子层。MAC层即介质访问控制层,其主要功能是减少数据传输过程中的冲突。MAC层的核心功能是作为网络中共享资源访问的媒介,控制节点在共享介质中的访问权限。
MAC (介质访问控制) 层
MAC层位于物理层之上,它负责在介质上传输帧,并通过解决源地址和目标地址的任何问题来传输数据。它指定帧传输的信道或访问资源的信道,支持同时传输多个帧。在发生冲突的情况下,它会进行无冲突传输,并重新传输帧到目的地。它还可以防止数据传输过程中的传输错误,并为每个帧检查序列以保持正确的顺序,确保用户接收正确的信息。它通过网卡(NIC)传输帧。它限制了对可共享的远程信道的访问。它还确保了流量控制机制。
MAC协议分类
MAC协议规定了不同协议对节点访问远程信道的的影响。
MAC协议可分为四种类型:
基于竞争的MAC协议
基于轮询的MAC协议
基于调度的MAC协议
混合型MAC协议
下面列出了四种MAC协议的描述:
1. 基于竞争的MAC协议
它用于访问目的。为了将数据从一个节点传输到另一个节点,在启动之前,它将检查最近的节点及其位置,并检查载波状态。信道的可用性由载波状态指定。如果值为理想值,则可以开始数据传输。如果不是,则节点必须等待一段时间。这种机制将减少冲突和同时访问资源。即使网络增长或缩小,它也具有灵活性。它不能保证数据传输,完全取决于发送方。在基于竞争的协议中,有基于发送方的和基于接收方的传输,基于发送方的传输可以由发送方启动。接收方启动连接。
2. 基于轮询的MAC协议
在基于轮询的MAC协议下,有一个关键词“前导码采样”。与上述类似,在传输之前,发送方将通过发送前导码来检查接收方的可用性。前导码是一个附加到数据包前缀值的字节。它将帮助发送方在接收方处于睡眠模式时激活它。如果接收方处于活动状态,它将接收数据包,否则该前导码将处于睡眠模式。接收方处于睡眠模式,直到发送方不再发送激活信号。这以时间间隔的方式发生。为此不需要调度。所有节点都同步。这种信道轮询在BMAC协议中也表示为LPL。
3. 基于调度的MAC协议
在基于调度的协议中,节点在传输数据时将遵循一个调度,所有节点都必须遵循某些时隙。由于它是按调度传输一个数据包的,因此在传输数据时不会发生冲突。节点不需要检查其他节点的可用性或状态,因为它们有自己的时隙。因此,在访问信道之前,它们首先应该获得时隙。它的优点包括减少冲突和避免随机检查接收方的状态。它也与缺点相关,例如流量、吞吐量降低、可扩展性降低等……由于它遵循调度机制,因此在传输数据时可以保证数据包的到达率。
4. 混合型MAC协议
它是多种MAC协议的组合。它同时支持同步和异步。由于它是MAC协议的组合,因此它具有其余协议的优点。这将是一种新的方法,因为它包含多个MAC协议。混合型MAC协议的一个例子是Z-MAC,即斑马MAC。
结论
在远程信道上传输数据时,安全性是关键因素。传输必须无冲突,只有这样数据包才能安全到达目的地。与数据链路层相关的MAC层协议将提供对远程信道上资源的访问,并确保数据流、无冲突传输以及提供安全性。