截断二进制指数退避算法

做京东笔试题时遇到这问题

截断二进制指数退避(truncated binary exponential backoff)算法就是是用来解决以太网碰撞问题的一种算法。

1.确定基本退避时间,它就是争用期。以太网把争用期定为51.2us。对于10Mb/s以太网,在争用期内可发送512bit,即64字节。也可以说争用期是512比特时间。1比特时间就是发送1比特所需要的时间。所以这种时间单位与数据率密切相关。

2.从离散的整数集合[0,1,…,]中随机取出一个数,记为r。重传应推后的时间就是r倍的争用期。上面的参数k按下面的公式计算:

k=Min[重传次数,10]

可见当重传次数不超过10时,参数k等于重传次数;但当重传次数超过10时,k就不在增大而一直等于10。

3.当重传达16次仍不能成功时(这表明同时打算发送的数据站太多,以致连续发生冲突),则丢弃该,并向高层报告。

例如,在第1次重传时,k=1,随机数r从整数{0,1}中选一个数。因此重传推迟的时间是0或争用期,在这两个时间中随机选择一个。整数范围的选择为2的k次方个数

若再发生碰撞,则重传时,k=2,随机数r就从整数{0,1,2,3}中选一个数。因此重传推迟的时间是在0,2  ,4  和6  这4个时间中随机抽取一个。

同样,若在发生碰撞,则重传时k=3,随机数r就从整数{0,1,2,3,4,5,6,7}中选一个数。以此类推。

若连续多次发生冲突,就表明可能有较多的站参与争用信道。但使用退避算法可使重传需要推迟的平均时间随重传次数而增大(这也称为动态退避),因而减小发生碰撞的概率,有利于整个系统的稳定。

以太网在发送数据时,如果帧的前64字节之内没有发生冲突,那么后续的数据就不会发生冲突。换句话说,如果发生冲突就立即中止发送,这时已经发送出去的数据一定小于64字节,因此以太网规定了最短有效的帧长为64字节,凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。收到了这种无效帧就应当立即丢弃。

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