介質(zhì)訪問控制簡稱麥金塔。是解決當局域網(wǎng)中共用信道的使用產(chǎn)生競爭時，如何分配信道的使用權(quán)問題。
簡介
局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路層LLC和介質(zhì)訪問控制MAC兩個子層。
邏輯鏈路控制（Logical Link Control或簡稱LLC）是局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路層的上層部分，IEEE 802.2中定義了邏輯鏈路控制協(xié)議。用戶的數(shù)據(jù)鏈路服務通過LLC子層為網(wǎng)絡層提供統(tǒng)一的接口。在LLC子層下面是MAC子層。
MAC(medium access control)屬于LLC（Logical Link Control）下的一個子層。局域網(wǎng)中廣泛采用的兩種介質(zhì)訪問控制方法，分別是：
1、爭用型介質(zhì)訪問控制，又稱隨機型的介質(zhì)訪問控制協(xié)議，如CSMA/CD方式。
2、確定型介質(zhì)訪問控制，又稱有序的訪問控制協(xié)議，如Token(令牌）方式。
工作原理
在CSMA中，由于信道傳播時延的存在，即使通信雙方的站點都沒有偵聽到載波信號，在發(fā)送數(shù)據(jù)時仍可能會發(fā)生沖突，因為他們可能會在檢測到介質(zhì)空閑時同時發(fā)送數(shù)據(jù)，致使沖突發(fā)生。盡管CSMA可以發(fā)現(xiàn)沖突，但它并沒有先知的沖突檢測和阻止功能，致使沖突發(fā)生頻繁。
一種CSMA的改進方案是使發(fā)送站點在傳輸過程中仍繼續(xù)偵聽介質(zhì)，以檢測是否存在沖突。如果兩個站點都在某一時間檢測到信道是空閑的，并且同時開始傳送數(shù)據(jù)，則它們幾乎立刻就會檢測到有沖突發(fā)生。如果發(fā)生沖突，信道上可以檢測到超過發(fā)送站點本身發(fā)送的載波信號幅度的電磁波，由此判斷出沖突的存在。一旦檢測到?jīng)_突，發(fā)送站點就立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)一串阻塞信號，用以通知總線上通信的對方站點，快速地終止被破壞的幀，可以節(jié)省時間和帶寬。這種方案就是本節(jié)要介紹的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，載波偵聽多路訪問/沖突檢測協(xié)議），已廣泛應用于局域網(wǎng)中。
所謂載波偵聽（Carrier Sense），意思是網(wǎng)絡上各個工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)前都要確認總線上有沒有數(shù)據(jù)傳輸。若有數(shù)據(jù)傳輸（稱總線為忙），則不發(fā)送數(shù)據(jù)；若無數(shù)據(jù)傳輸（稱總線為空），立即發(fā)送準備好的數(shù)據(jù)。
所謂多路訪問（Multiple Access），意思是網(wǎng)絡上所有工作站收發(fā)數(shù)據(jù)共同使用同一條總線，且發(fā)送數(shù)據(jù)是廣播式的。
所謂沖突（Collision），意思是若網(wǎng)上有兩個或兩個以上工作站同時發(fā)送數(shù)據(jù)，在總線上就會產(chǎn)生信號的混合，這樣哪個工作站都辨別不出真正的數(shù)據(jù)是什么。這種情況稱為數(shù)據(jù)沖突，又稱為碰撞。
為了減少沖突發(fā)生后的影響，工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中還要不停地檢測自己發(fā)送的數(shù)據(jù)，看有沒有在傳輸過程中與其他工作站的數(shù)據(jù)發(fā)生沖突，這就是沖突檢測（Collision Detected）。
1、CSMA/CD沖突檢測原理
CSMA/CD是標準以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)中統(tǒng)一采用的介質(zhì)爭用處理協(xié)議（但在萬兆以太網(wǎng)中，由于采用的是全雙工通信，所以不再采用這一協(xié)議）。之所以稱之為"載波偵聽"（"載波"就是承載信號的電磁波），而不是稱之為"介質(zhì)偵聽"，那是因為如果介質(zhì)上正在有載波存在，則證明介質(zhì)處于忙的狀態(tài)（因為信號或者數(shù)據(jù)不是直接傳輸?shù)?，而是通過電磁載波進行的）；如果沒有載波存在，則介質(zhì)是空閑狀態(tài)。也就是通過載波的檢測，可以得知介質(zhì)的狀態(tài)，而不能直接來偵聽介質(zhì)本身得出其空閑狀態(tài)。
【說明】其實這里偵聽的應該是"信道"，而不是"介質(zhì)"本身，因為在一條傳輸介質(zhì)中，可能包含有多條信道，用于不同的傳輸鏈路。
前面說了，CSMA/CD相對CSMA來說的進步就是具有沖突檢測功能，隨之問題就來了，CSMA/CD是如何檢測沖突呢？
CSMA/CD的工作原理可以用以下幾句話來概括：
先聽后說，邊聽邊說。
一旦沖突，立即停說。
等待時機，然后再說。
這里的"聽"即監(jiān)聽、檢測之意；"說"即發(fā)送數(shù)據(jù)之意。具體的檢測原理描述如下：
（1）當一個站點想要發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，它檢測網(wǎng)絡查看是否有其他站點正在傳輸，即偵聽信道是否空閑。
（2）如果信道忙，則等待，直到信道空閑；如果信道空閑，站點就準備好要發(fā)送的數(shù)據(jù)。
（3）在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，站點繼續(xù)偵聽網(wǎng)絡，確信沒有其他站點在同時傳輸數(shù)據(jù)才繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。因為有可能兩個或多個站點都同時檢測到網(wǎng)絡空閑然后幾乎在同一時刻開始傳輸數(shù)據(jù)。如果兩個或多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)，就會產(chǎn)生沖突。若無沖突則繼續(xù)發(fā)送，直到發(fā)完全部數(shù)據(jù)。
（4）若有沖突，則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，但是要發(fā)送一個加強沖突的JAM（阻塞）信號，以便使網(wǎng)絡上所有工作站都知道網(wǎng)上發(fā)生了沖突，然后，等待一個預定的隨機時間，且在總線為空閑時，再重新發(fā)送未發(fā)完的數(shù)據(jù)。
CSMA/CD控制方式的優(yōu)點是：原理比較簡單，技術(shù)上易實現(xiàn)，網(wǎng)絡中各工作站處于平等地位，不需集中控制，不提供優(yōu)先級控制。但在網(wǎng)絡負載增大時，發(fā)送時間增長，發(fā)送效率急劇下降
2、令牌訪問控制工作原理
令牌訪問控制方法可分為令牌環(huán)訪問控制和令牌總線訪問控制兩類。已較少采用令牌總線訪問控制。
應用
不管是在傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)（LAN）中還是在流行的無線局域網(wǎng)（WLAN）中，麥金塔協(xié)議都被廣泛地應用。在傳統(tǒng)局域網(wǎng)中，各種傳輸介質(zhì)的物理層對應到相應的MAC層，普遍使用的網(wǎng)絡采用的是IEEE802.3的MAC層標準，采用CSMA/CD訪問控制方式；而在無線局域網(wǎng)中，MAC所對應的標準為IEEE802.11，其工作方式采用DCF（分布控制）和PCF（中心控制）。
令牌環(huán)訪問
集中式檢測：
設置集中監(jiān)控站（超時計數(shù)器）/標記丟失
在幀結(jié)構(gòu)上檢測忙標記標識/死循環(huán)
分布式檢測：
每站設置定時器：當站有數(shù)據(jù)要發(fā)且等待標記的時間超限/標記丟失
令牌控制協(xié)議
拓撲結(jié)構(gòu)：工作原理：Token Bus在物理總系線上建立邏輯環(huán)。
邏輯環(huán)上，令牌是站點可以發(fā)送數(shù)據(jù)的必要條件。
令牌在邏輯環(huán)中按地址的遞減順序傳送到下一站點。
從物理上看，含DA的令牌幀廣播到BUS上，所有站點按DA=本站地址判斷收否。
特點：無沖突，令牌環(huán)的信息幀長度可按需而定。
順序接收Fairness(公平性），站點等待Token的時間是確知的。
（需限定每個站發(fā)送幀的最大值）。
因檢測沖突需要填充信息位（不允許小于46字節(jié)）。
技術(shù)目錄
介質(zhì)訪問子層的中心論題是相互競爭的用戶之間如何分配一個單獨的廣播信道。??
1、靜態(tài)分配：只要一個用戶得到了信道就不會和別的用戶沖突。(用戶數(shù)據(jù)流量具有突發(fā)性和間歇性)?。
2、動態(tài)分配：稱為多路訪問或多點接入，指多個用戶共用一條線路，而信道并非是在用戶通信時固定分配給用戶，這樣的系統(tǒng)又稱為競爭系統(tǒng)。動態(tài)分配方法又可以分為：隨機訪問，典型ALOHA協(xié)議、CSMA協(xié)議?；受控訪問，典型令牌網(wǎng)競爭系統(tǒng)和集中控制的多點線路輪詢。
3、信道動態(tài)分配中的5個關(guān)鍵假設。
站模型：站獨立，以恒定速率產(chǎn)生幀，每個站只有一個程序。
單信道假設(核心)
沖突假設：兩個幀同時傳送，就會沖突，所有站點能檢測到，沖突幀需重發(fā)。
發(fā)送時間：1.連續(xù)時間；2.時隙。?
載波檢測：1.有載波偵聽；2.無載波偵聽。
參考資料 >