基于OPNET的CSMACD协议研究与仿真(2)
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access Protocol With Collision Detection)带冲突检测的载波监听多路访问协议规定在介质共享的局域网中，终端需要通过信道监听来检测其他终端和共享信道的状态，从而相应地调整自身的状态。载波监听协议(Carrier Sense Protocol)主要是用来避免终端数据传输之间的冲突，确保同一个时间内只有一台用户终端在收发数据。
CSMA/CD协议是对ALOHA协议的改进，用于监听信道发送数据时有无冲突产生，若站点检测到冲突就取消传送，从而大大的提高了信道的利用率。其相对于ALOHA协议和CSMA协议拥有一定的优越性。
1.2 网络仿真技术的研究背景和意义
随着网络规模的日趋庞大和复杂，单纯依靠经验、理论和试验的传统方法已无法满足网络发展的需要，网络仿真技术应运而生。网络仿真就是通过在计算机上建立一个虚拟的网络平台，从而实现对真实网络环境的模拟。网络仿真技术能以其独有的方法为网络的规划和设计提供客观和可靠的定量数据依据，缩短网络建设周期，提高网络建设决策的科学性，降低网络建设的投资风险和成本。
在国外，网络仿真技术的发展已有十多年的历史，最初网络仿真技术主要应用于网络协议和设备的开发和研究，使用者大多为大学和研究所的研究和开发人员。近年来网络仿真技术渐渐把应用和开发的重点转向网络设计和规划方面，使用人员也开始扩展到军事、电信等各行各业中。在国内，网络仿真技术的研究于1999年才刚刚起步。近年来由于我国网络和电信产业的飞速发展，网络仿真技术也越来越受重视，开始飞速发展。但是国内和国外对于网络仿真技术的研究都是处于初级阶段，仍有很多项目和技术问题亟待解决，已经解决的问题还需进一步深入的探讨和研究。未来几年必将是网络仿真技术飞速蓬勃发展的时期，网络仿真技术也必将成为网络设计和规划方面不可缺少的技术和环节[1]。近几年来OPNET也开始逐渐应用于计算机网络教学和实践中。
2. 随机接入协议
2.1 计算机网络简介
21世纪是一个以网络为核心的信息时代，其重要特征是数字化、网络化和信息化。网络现在已经成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。所谓的网络是指“三网” ，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。其中计算机网络发展最快并起着核心作用。现代计算机网络实际上是20世纪60年代美苏冷战时期的产物。计算机网络简单的说就是一些互相连接的、自治的计算机的集合。计算机网络按网络的作用范围可分为广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN和接入网AN四大类，按网络的使用者可分为公用网和专用网两大类。带宽和时延是计算机网络最主要的两个性能指标。
计算机网络是个非常复杂的系统，早在最初的ARPANET设计时就提出了“分层”的方法，即将庞大而复杂的问题转化为若干个较小的易于研究和处理的局部问题。1974年美国的IBM公司宣布了其按照分层的方法研制的系统网络体系结构SNA。经过不断地改进和更新，现在SNA是世界上使用较为广泛的网络体系结构之一。之后其他公司也相继推出了自己公司的一套体系结构。1977年国际标准化组织ISO建立专门机构研究如何使不同体系结构的计算机网络能够互连，不久他们提出了开放系统互连基本参考模型OSI/RM，简称OSI。虽然许多大公司和政府结构支持OSI，但是现在得到最广泛应用的是非国际标准TCP/IP。
OSI和TCP/IP两种体系结构如图1所示。
图1 OSI和TCP/IP体系结构
OSI的七层协议体系结构既复杂又不实用，但其概念清晰、理论较完整。TCP/IP是一个四层的体系结构，但其实质上只有三层，因为其最下面的网络接口层并没有什么具体的内容，而且其本身原先也没有一个明确的体系结构。我们综合OSI和TCP/IP的优点，将计算机网络阐述为只有五层协议的体系结构，如图2所示[2]。