数据链路层：媒体接入控制与以太网扩展

"媒体共享技术-计算机网络" 在计算机网络中，媒体共享技术是数据链路层的一个关键概念，尤其在局域网（LAN）中，它涉及到如何有效地利用通信信道，让多个设备同时或顺序地发送数据而不引起冲突。本摘要将详细探讨几种媒体共享方法以及以太网在数据链路层的角色。 静态划分信道是一种预先分配通信信道给不同用户的方法，每个用户有自己的固定频率或时间片，如频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和波分复用（WDM）。在这些技术中，信道资源被分割并分配给不同的用户，使得它们可以并行传输数据。 码分多址（CDMA）是另一种媒体共享技术，它通过将数据编码在不同的码型上，使多个用户可以同时在同一信道上发送数据，而不会相互干扰。每个用户都有一个独特的码序列，接收端通过解码来分离不同的信号。 动态媒体接入控制（MAC）主要用于多点接入环境，如以太网。在以太网中，数据传输采用随机接入策略，最常见的是载波监听多点接入/冲突检测（CSMA/CD）协议。当一个设备想要发送数据时，它会先监听介质是否空闲，如果空闲则立即发送；若发现介质上有其他设备在发送，则停止发送并等待随机时间后再尝试。 随机接入的一个例子是以太网，其中设备在没有冲突的情况下可以随时发送数据。然而，如果两个设备同时发送，就会发生碰撞，这时必须使用CSMA/CD协议来检测冲突并重新发送数据。另一种受控接入方式，如令牌环（Token Ring），采用轮询机制，由一个令牌在网络设备间传递，只有持有令牌的设备才能发送数据，这降低了冲突的可能性。 以太网是目前最广泛使用的局域网技术之一，其物理层通常采用星形拓扑结构，通过集线器连接各个设备。以太网的MAC层负责帧的封装和地址识别，确保数据在共享媒体上的正确传输。随着技术的发展，以太网也经历了多次扩展和速度提升，包括物理层的扩展（如增加电缆长度和改进传输介质）以及数据链路层的扩展（如使用交换机替代集线器，实现全双工通信），从而实现了高速以太网，如100Mbps、1Gbps甚至10Gbps的传输速率，广泛应用在宽带接入中。 总结来说，媒体共享技术在计算机网络中扮演着至关重要的角色，确保了数据在广播链路和点对点通信链路上的有效传输。这些技术不仅限于以太网，还涵盖了各种复用方法和媒体访问控制协议，以适应不同的网络环境和需求。