二進制指數退避算法

2019/12/18

二進制指數退避算法（來自於百度百科）

　　CSMA/CD采用二進制指數退避算法，又稱為二元指數后退算法。退避算法是以沖突窗口大小為基准的，每個節點有一個沖突計數器C。退避的時間與沖突次數具有指數關系，沖突次數越多，退避的時間就可能越長，若達到限定的沖突次數，該節點就停止發送數據。

 

 

 定義

　　二進制退避技術（Binary Exponential Back off）. 指在遇到重復的沖突時，站點將重復傳輸，但在每一次沖突之后，隨着時延的平均值將加倍。二進制指數退避算法提供了一個處理重負荷的方法。嘗試傳輸的重復失敗導致更長的退避時間，這將有助於負荷的平滑。如果沒有這樣的退避，以下狀況可能發生：兩個或多站點同時嘗試傳輸，這將導致沖突，之后這些站點又立即嘗試重傳，導致一個新沖突。

應用

 

在CSMA/CD協議中，一旦檢測到沖突，為降低再沖突的概率，需要等待一個隨機時間，然后再使用CSMA方法試圖傳輸。為了保證這種退避維持穩定，采用了二進制指數退避算法的技術，其算法過程如下：

 

1.確定基本退避時間，一般為端到端的往返時間為2t，2t也稱為沖突窗口或爭用期。

 

2. 定義參數k，k與沖突次數有關，規定k不能超過10，k=Min[沖突次數，10]。在沖突次數大於10，小於16時，k不再增大，一直取值為10。

 

3. 從離散的整數集合[0,1,2，……，(2k-1)]中隨機的取出一個數r，等待的時延為r倍的基本退避時間，等於r x 2t。r的取值范圍與沖突次數k有關，r可選的隨機取值為2k個、這也是稱為二進制退避算法的起因。

 

4.當沖突次數大於10以后，都是從0—2¹⁰-1個2t中隨機選擇一個作為等待時間。

 

5. 當沖突次數超過16次后，發送失敗，丟棄傳輸的幀，發送錯誤報告。

 

舉例

 

如果第二次發生碰撞：

 

n = 2

 

k = MIN(2,10) = 2

 

R = {0, 1, 2, 3)

 

延遲時間 = R * 512 * Bit-time

 

其中：Bit-time = 1 / Debit

 

例如：

 

對於傳輸速率Debit = 10 Mbit/s,

 

那么Bit-time = 0.1 us

 

延遲時間={0, 51.2 us, 102.4 us, 153.6 us} 其中任取一

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