So wird die Back-Off-Zeit nach einer Kollision in Ethernet berechnet:
1. Das Marmeladensignal:
* Wenn eine Kollision auftritt, hören die Sendungsknoten sofort ein, um Daten zu senden, und übertragen ein spezielles "Marmeladensignal", um sicherzustellen, dass alle Knoten auf dem Segment bekannt sind.
2. Der Back-Off-Algorithmus:
* Zufällige Zahlengenerierung: Jeder an der Kollision beteiligte Knoten generiert eine Zufallszahl in einem bestimmten Bereich. Dieser Bereich wird durch die Anzahl der Kollisionen bestimmt, die der Knoten erlebt hat.
* Rückzugszeitberechnung: Die Back-Off-Zeit wird berechnet, indem die Zufallszahl mit der Schlitzzeit multipliziert wird. Die Schlitzzeit ist ein fester Wert, typischerweise 512 Bit -Zeiten (die Zeit, die für die Übertragung von 512 Bit benötigt wird).
3. Back-Off-Zeitbereiche:
* Erste Kollision: Der Zufallszahlenbereich liegt zwischen 0 und 2^K - 1, wobei k die Anzahl der "Kollisionsdomänen" (Segmente im Netzwerk) ist.
* nachfolgende Kollisionen: Bei nachfolgenden Kollisionen wird der Bereich durch Verdoppelung des vorherigen Bereichs erhöht. Zum Beispiel würde der Bereich der zweiten Kollision zwischen 0 und 2^(K+1) - 1 liegen, der Bereich der dritten Kollision würde zwischen 0 und 2^(K+2) - 1 usw. liegen.
4. Das exponentielle Back-Off:
* Der zunehmende Bereich für Zufallszahlen nach jeder Kollision erzeugt eine exponentielle Back-Off. Dies bedeutet, dass die potenzielle Back-Off-Zeit mit jeder Kollision schnell zunimmt und die Wahrscheinlichkeit weiterer Kollisionen verringert.
Beispiel:
Stellen Sie sich ein Netzwerk mit einer Slot -Zeit von 512 Bitzeiten und zwei Knoten (A und B) gleichzeitig vor.
1. Kollision: Die Knoten A und B kollidieren.
2. Marmeladensignal: Beide Knoten hören nicht mehr zu, das Marmeladensignal zu senden und zu übertragen.
3. Back-Off:
* Knoten A erzeugt eine zufällige Anzahl von 1 (0 bis 2^1 - 1).
* Knoten B erzeugt eine zufällige Anzahl von 0 (0 bis 2^1 - 1).
4. Zeitverzögerung:
* Knoten A Waits 1 Slot Time (512 Bit -Zeiten).
* Knoten B wartet 0 Schlitzzeiten.
5. Wiedervermittlung: Node B überträgt seine Daten zuerst erneut, gefolgt von Knoten A nach der Verzögerung.
Wichtige Punkte:
* Binärer exponentieller Back-Off: Der Back-Off-Algorithmus verwendet eine binäre exponentielle Back-Off, was bedeutet, dass sich der Bereich der Zufallszahlen bei jeder Kollision verdoppelt.
* Kollisionsdomänen: Der Anfangsbereich für Zufallszahlen (0 bis 2^k - 1) basiert auf der Anzahl der Kollisionsdomänen im Netzwerk. Eine Kollisionsdomäne ist ein Segment des Netzwerks, in dem Kollisionen auftreten können.
* Einschränkungen: Während der Back-Off-Algorithmus dazu beiträgt, Kollisionen zu reduzieren, ist er keine perfekte Lösung. Starker Netzwerkverkehr kann weiterhin zu anhaltenden Kollisionen führen.
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