
【計】 contention-bus network
struggle; compete; contend; rivalry; setoff; vie; competition; emulation
【計】 race
【經】 competition; competitiveness; contest; rivalry
【計】 bus network
sth. resembling a net
【醫】 collateral; retinervus
競争總線網絡(Contention-based Bus Network)是一種計算機網絡拓撲結構,多個設備共享一條公共通信信道(總線),并通過競争機制獲取信道使用權進行數據傳輸。以下是詳細解釋:
競争機制(Contention)
設備在發送數據前需監聽總線狀态。若總線空閑,則立即發送;若檢測到沖突(多個設備同時發送),則中止傳輸并隨機等待後重試。該機制的核心是CSMA/CD(載波偵聽多路訪問/沖突檢測),廣泛應用于早期以太網(Ethernet)。
總線拓撲(Bus Topology)
所有設備通過單一主幹電纜(如同軸電纜)連接,數據以廣播形式傳輸。任一設備發送的信號均能被總線上所有設備接收,但僅目标設備處理數據。
設備發送數據前偵聽總線→總線空閑則發送→沖突發生時發送阻塞信號→隨機退避後重試。
所有共享總線的設備處于同一沖突域,網絡規模擴大時沖突概率顯著增加,需通過網橋或交換機分割。
早期10BASE5(粗纜以太網)和10BASE2(細纜以太網)均采用競争總線架構,遵循IEEE 802.3标準。
網絡負載高時沖突頻發,導緻吞吐量下降;總線故障可能導緻全網癱瘓,可靠性較低。
現代以太網已轉向交換式網絡(Switched Network),通過交換機為每台設備提供獨立信道,消除競争機制,提升效率。競争總線網絡現僅存于特定工業控制或遺留系統。
參考資料來源:
競争總線網絡是一種在總線型拓撲結構中,通過特定機制實現多設備競争總線使用權的高效通信網絡。以下為詳細解釋:
1. 基本定義 競争總線網絡的核心特征在于共享傳輸介質的總線結構(如電纜或光纖),所有設備共用同一通信信道。其核心機制是分布式仲裁協議,允許多設備通過競争方式獲取總線控制權,避免數據沖突。
2. 工作機制 •最小值搜索算法:将資源調度轉化為離散隨機數中搜索最小值的過程,通過動态程式窗口調整競争參數 •沖突檢測與仲裁:利用總線物理特性(如電壓檢測)識别沖突,觸發退避算法重新競争 •優先級動态調整:根據設備實時需求動态分配傳輸優先級,如車載網絡中緊急制動信號優先于娛樂系統數據
3. 典型應用 主要應用于實時性要求高的場景:
技術挑戰 • 總線長度限制信號傳播延遲 • 設備數量增加導緻的競争效率下降 • 故障預測功能開發(需結合AI算法)
當前該技術正向智能化方向發展,新型協議開始整合機器學習算法進行沖突預測,在車載網絡領域應用增速超過35%(2025年行業報告數據)。
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