计算机通信的IEEE802通信标准

    IEEE（国际电工与电子工程师协会）的802委员会于1982年颁布了一系列计算机局域网分层通信协议标准草案，总称为IEEE802标准。它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制层( LLC)、媒体访问层(MAC)和物理传输层。前两层对应于OSI参考模型中的数据链路层，数据链路层是一条链路( Link)两端的两台设备进行通信时所共同遵守的规则和约定。    IEEE802的媒体访问控制层对应于三种已建立的标准，即带冲突检测的载波侦听多路访问( CSMA/CD)协议、令牌总线(Token Bus)和令牌环(Token Ring)。    1．CSMA/CD    CSMA/CD通信协议的基础是XEROX公司研制的以太网(Ethernet)，各站共享一条广播式的传输总线，每个站都是平等的，采用竞争的方式发送信息到传输线上，也就是说，任何一个站都可以随时广播报文，并为其他各站接收。当某个站识别到报文上的接收站名与本站的站名相同时，便将报文接收下来。由于没有专门的控制站，两个或多个站可能因同时发送信息而发生冲突，造成报文作废，因此必须采取措施来防止冲突。   在采用CSMA/CD传输介质访问的以太网中，任何一个CSMA/CDLAN工作站在任何一时刻都可以访问网络。发送数据前，工作站要侦听网络是否堵塞，只有检测到网络空闲时，工作站才能发送数据。在基于竞争的以太网中，只要网络空闲，任一工作站均可发送数据。当两个工作站发现网络空闲而同时发出数据时，就发生冲突。这时两个传送操作都遭到破坏，工作站必须在一定时间后重发，何时重发由延时算法决定。    CSMA/CD允许各站平等竞争，实时性好，适合于工业自动化控制计算机网络。以太网首先在个人计算机网络系统得到广泛应用，在以太网发展的初期，通信速率较低，随着以太网传输速率的提高，以太网在工业控制中也得到广泛的应用。大型工业控制系统中最上层的网络几乎全部采用以太网。使用以太网很容易实现管理网络和控制网络的一体化。    2．令牌总线    IEEE802标准中的工厂媒体访问技术是令牌总线，其编号为802.4。802.4令牌总线标准定义了制造业中使用的一种宽带联网方案。它是由制造自动化协议( MAP)派生而来的。网络采用了在一个广播总线网上令牌传递的方法。在令牌总线中，媒体访问控制是通过一种称为令牌的特殊标志来实现的。按照逻辑顺序，令牌从一个站点传到网上的下一个站点，一直传到最后一个站点，再传回给第一个站点，如此周而复始，形成一个逻辑环，并且只有拥有令牌的站才能发送数据。令牌是以基于节点地址的逻辑顺序传递的，这个顺序与节点的物理地址相关。如果在传递过程中令牌丢失，则由监控站向网络内注入一个新的令牌。    令牌传递式总线能在很重的负荷下提高同步实时操作，传送效率高，适于频繁、较短的数据传送，因此它最适于需要进行实时通信的工业控制网络系统。    3．令牌环    令牌环媒体访问方案是IBM公司开发的，它在IEEE802中的编号为802.5。在令牌环上最多只能有一个令牌运动，不允许两个站同时发送数据。令牌环从本质上看是一种集中控制式的环路，环上必须有一个中心控制站负责网络的工作状态的检测和管理。