轮询访问MAC协议
本文内容
1 多路访问分类回顾
(1) 信道划分介质访问控制协议：基于多路复用技术划分资源，是静态划分信道，不会发生冲突。
网络负载重：共享信道效率高，且公平。
网络负载轻：共享信道效率低。
信道资源（如频带或时间）被平均划分，划分后分配给节点，各个节点占用自己的资源而互相不冲突。如网络负载重，即很多用户在发送数据，信道资源被充分利用，所以信道利用率高。反之，如果网络负载轻，只有少量节点发送数据使用了分配给它们的信道资源，而大量没有发送数据的节点占用的信道资源空闲，所以信道利用率低。
(2) 随机访问MAC协议：用户根据自己的意愿随机发送信息，发送信息时独占信道带宽。
网络负载重：会产生大量冲突开销。
网络负载轻：共享信道利用率高，单个节点可利用全部带宽。
(3) 轮询访问MAC协议/轮流协议：既不产生冲突，发送时又占全部带宽。
综合了两者的优点。
2 轮询协议
轮询协议要求节点中有一个被指定为主节点，其余节点是从属节点，如下图所示。
主节点以循环的方式轮询每一个从属节点，“邀请”从属节点发送数据（实际上是向从属节点发送一个报文，告诉从属节点可以发送帧以及可以传输帧的最大数量），只有被主节点“邀请”的从节点可以发送数据，没有被“邀请”的节点不能发送，只能等待被轮询。
对于上图，主节点首先会“邀请”从节点1，如果从节点1正好要发送数据，那么从节点就会发送数据，反之如果此时从节点不发数据，就不会发送。之后再到从节点2、3和4，遍历完了之后又从头开始轮询，周而复始。
从主节点向从节点发送的报文信息可以看出，如果一个节点要发送的数据很多，它不会一直发送到结束，它发送到最大数据帧就是结束，主节点开始轮询下一个节点，等再次轮询到它时才能继续发送。即如果从节点要发送的数据很多时，它不是一次性发送结束的。
轮询协议存在的问题：轮询开销、等待延迟、单点故障。
(1) 轮询开销：主节点“邀请”从节点发送数据，实际上是向从节点发送一个报文段，这需要一定的开销。
(2) 等待延迟：假设一开始，从节点1、2、3都不发送数据，只有从节点4需要发送数据，但是主节点依然会从1到3轮询，即使它们都不发送数据，节点4只能等待。
(3) 单点故障：这个系统主节点地位十分重要，如果主节点宕机或故障，那么整个系统都将崩溃。现实中一般有多个主机或故障转移机制，在主机宕机或者故障不能服务时，会选举一个从节点来代替主节点。
3 令牌传递协议
这种协议没有主节点，令牌是一个小的特殊的帧。
令牌会依次从一个节点传送到另一个节点，当一个节点收到令牌时，如果该节点需要发送数据，它才会持有令牌，它发送了最大数目的帧数后，再把令牌释放转发给下一个节点。如果节点无数据可发，它不会持有令牌，直接转发给下一个节点即可。
令牌传输协议同样可以保证同一时刻只有一个节点独占信道。同样，每个节点也不是能无限制的持有令牌，都只能在一定的时间内获得发送数据的权利。
令牌传递协议的问题：令牌开销、等待延迟、单点故障。
令牌也是一个数据帧，传输同样需要开销。如果一个节点故障也可能使得整个信道崩溃或者某个节点发送完数据偶然忘记释放令牌了，则必须要调用某些恢复步骤使令牌返回循环中。
令牌传递效率高，所以采用令牌传送方式的网络用于负载较重、通信量较大的网络中。
4 小结
