內(nèi)容備注《計算機網(wǎng)絡》課程教案講課題目：多址接入技術(shù)目的要求：理解多址接入技術(shù)的概念，了解信道共享的一般技術(shù)，包括信道劃分、隨機接入。掌握CSMA/CD協(xié)議基本原理。重點難點：CSMA/CD協(xié)議方法步驟：先針對課前布置的研討題目進行課堂討論，然后沿本次課重點內(nèi)容采用問題牽引的啟發(fā)式教學模式進行深入探討。器材保障：電腦、投影、教鞭時間地點：教學內(nèi)容與時間安排:回顧：使用點對點信道的數(shù)據(jù)鏈路層板書：3.3使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層討論：15分鐘討論課前預習思考題：能否找到一種方法使得多臺連接在同一條電纜上的計算機可以互相通信？注意，當兩臺計算機同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，由于信號沖突，接收方不能正確接收數(shù)據(jù)。想象一個蒙眼睛的圓桌會議，設計一種方案使大家能順利地進行互相交流。引導與啟發(fā)方向：1.如何實現(xiàn)完全無沖突地使用信道？2.能否先隨便發(fā)言，沖突了再說？提問：能不能采用我們前面學過的技術(shù)讓多個站點完全無沖突地在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)？引導學員提出時分復用等信道劃分方法來實現(xiàn)完全無沖突的通信，并分析該方法的缺點。板書：3.3.1多址接入板書：1.信道劃分（時分、頻分、碼分…）提問：能不能換一種思路，先允許沖突，然后再采用我們前面學過的技術(shù)恢復因沖突而損壞的數(shù)據(jù)？引導學員換一種思路，從恢復沖突數(shù)據(jù)的角度，啟發(fā)學員提出采用類似可靠數(shù)據(jù)傳輸方法來解決沖突問題。提問：直接使用超時重傳，會不會導致沖突的站點再次發(fā)生沖突？引導學員提出在發(fā)現(xiàn)了沖突后要隨機退避的方法。板書：2.想說就說、出錯重傳（隨機退避）提問：一個文明，有禮貌的圓桌會議，大家是想說就說嗎？從如何盡量避免沖突的角度，啟發(fā)學員提出“先聽后說”類似CSMA的隨機接入方法。板書：3.先聽后說小結(jié)：小結(jié)學員提出的方法，分析優(yōu)缺點，并進行點評。同時引出媒體接入控制的概念。板書：3.3.2CSMA/CD協(xié)議15分鐘講解：以太網(wǎng)最初的總線型網(wǎng)絡，以及其媒體接入控制協(xié)議CSMA/CD。并分解其要點。板書：1.載波監(jiān)聽“載波監(jiān)聽”即“先聽再說”，就是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要監(jiān)聽信道上是否有信號在傳輸，即檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生信號沖突。提問：通過載波監(jiān)聽能否完全避免沖突？提示：當兩臺計算機同時發(fā)現(xiàn)信道空閑，會出現(xiàn)什么情況？講解：通過動畫講解每個站在開始發(fā)送數(shù)據(jù)后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇沖突的可能性。分析傳播時延對信號沖突的影響。講解：發(fā)生沖突的幀是無用的數(shù)據(jù)，對信道是無效占用，浪費了信道資源。提問：如果站點在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時能夠通過檢測信道上的信號是否異常及時發(fā)現(xiàn)是否發(fā)生了沖突，應該怎樣做能提高網(wǎng)絡性能？提示：在局域網(wǎng)環(huán)境中發(fā)送時延通常比傳播時延大很多。引導學員想到發(fā)生沖突的幀是無用的數(shù)據(jù)，對信道是無效占用，浪費了信道資源，要盡可能及早發(fā)現(xiàn)沖突并停止發(fā)送已遭遇沖突的幀。板書：2.沖突檢測講解：“沖突檢測”就是“邊說邊聽，沖突即?！边叞l(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號是否因為信號疊加出現(xiàn)異常，檢測到?jīng)_突后立即停止發(fā)送無效的數(shù)據(jù)則可使信道盡快恢復空閑，等信道重新空閑后再擇機重傳發(fā)生沖突的幀。提問：檢測到?jīng)_突的站點什么時候進行重傳？假如一發(fā)現(xiàn)信道空閑就立即重傳則會發(fā)生什么？講解：發(fā)送數(shù)據(jù)的站點在檢測到?jīng)_突后，不是立即監(jiān)聽信道進行重傳，而要推遲（稱為退避）一段隨機的時間（r倍的爭用期）后再監(jiān)聽信道進行重傳。板書：3.二進制指數(shù)退避算法提問：為什么基本退避時間為1個爭用期？提問：如何選擇這個隨機數(shù)r呢？啟發(fā)學員想到卷入沖突的站點越多，隨機選擇退避時間的范圍就要越大。講解：應該先在一個較小的時間范圍內(nèi)隨機選擇一個退避時間，即在[0,1]中隨機選擇一個數(shù)作為r。如果重傳又遭遇沖突，說明有較多的站點卷入沖突，因此將隨機選擇退避時間的范圍擴大一倍。總結(jié)：CSMA/CD的要點“先聽后說、邊說邊聽、沖突即停、指數(shù)退避”作業(yè)：1.當網(wǎng)絡覆蓋范圍增大，連接站點數(shù)增多時，CSMA/CD會有什么問題？2.請分析比較隨機接入和靜態(tài)信道劃分各自的優(yōu)缺點。參考資料：1．《計算機網(wǎng)絡—自頂向下方法與Internet特色》（第4版），（美）JamesF.KuroseKeithW.Ross著/陳鳴譯，機械工業(yè)出版社。2．《計算機網(wǎng)絡》（第4版），（美）特南鮑姆著/潘愛民譯，清華大學出版社；本次課教學體會：引入本次課內(nèi)容通過課前布置預習思考題，讓學員主動思考，利用形象思維激發(fā)創(chuàng)新思維，大膽提出自己的設計方案。通過提供兩個思考方向，把握學員的討論方向和范圍邊討論邊板書邊討論邊板書邊討論邊板書對學員的創(chuàng)新思維進行及時評價和鼓勵引用前面討論的成果經(jīng)過前面的充分討論學員已基本提出CSMA的思想通過提問引導學員思考傳播時延是如何導致兩臺計算機“幾乎同時”發(fā)送數(shù)據(jù)并發(fā)生沖突的。從而理解爭用期的概念。通過PPT動畫效果使學員加深對爭用期