2.2 数据传输方式
网络中如果只有一台计算机在传送数据，信号能够畅通无阻地抵达目的地；但如果有两台以上的计算机同时传送数据时，那么信号在传递过程中就会发生冲突，而且这种情况在多主机网络中肯定是会经常、大量地出现。因此，在局域网络中需要制定数据的传输控制机制（即规定如何取得数据的传输权）来避免冲突的发生。下面介绍几种数据传输方式。
2.2.1 以太网以太网采用竞争机制实现网络通信权利的平等。在以太网中，计算机在发送信息前，首先侦听网络中是否有信号传输的存在，只有在确认网络空闲后才发送数据。如果碰巧两台计算机同时在空闲时发送数据，那么，数据在传输过程中就会发生碰撞。当所有的计算机侦测到碰撞发生后，将停止数据的发送，并等待一个随机的时间后再次发送。
以太网中数据传输权的取得采用“带冲突检测的载波监听多路访问”（CSMA/CD，Carrier Sense Multiple Access/Conflict Detect）方式，这就是众所周知的IEEE 802.3标准。
1. 载波侦听
以太网通常被描述成一个“在讲话前先听”的协议。即以太网的站点在传输信号之前，首先侦听传输线路上是否有其他站点在传输信号。传输的存在被称为一个“载波”，这种载波可以被网络接口卡侦测到。如果试图传输的以太网站点检测到信道忙，就暂停传输。在过往帧的最后一位发送过去后，以太网的数据链路层继续等待至少9.6 ms，以空出适当的帧间隙。间隙过后，如果有数据帧正等待发送，站点就初始化发送工作。如果没有数据要发送，就又开始载波侦听工作。帧间隙为别的以太网站点提供了恢复时间。
如果一个站点在信道忙时试图传输，就会导致传输错误，称为“冲突”。如果信道空闲（没有检测到载波），站点可以传输。由于连到以太网信道的多个站点都使用载波侦听机制，所以称为“多路访问载波监听”（CSMA）。
2. 冲突控制
“冲突”在以太网中是不可避免的，因为站点在发送前只清楚线路上是否有传输存在，而并不知道在其他站点上是否有排队等待传输的包。而且，由于LAN的传播延迟，使得CSMA操作更加复杂化。例如，对于以太网，信号在粗缆上是以0.77倍光速传播，在细缆上是以0.65倍光速传播，而在双绞线上则是以0.59倍光速传播。因此，冲突在以太网LAN中是经常会发生的，卷入冲突的站点将终止其传输过程。首先检测到冲突的站点将发出一个特殊的“拥挤”脉冲，告知其他站点冲突已经发生。在检测到冲突后，所有站点都设置一个随机的时间间隔计时器。只有当这一间隔时间结束后才重新进行传输。可以预见，在传输之前进行延时，能够最大限度地减少再次发生冲突的可能性。不过，冲突仍然可能再次发生，特别是当网络中的计算机较多时。
当连续发生冲突时，平均的随机超时值将加倍。当连续发生10次冲突后，这种平均随机超时值的加倍就不再能够显著地提高网络性能。在最坏的情况下，站点可能无限期地等待进行传输的机会，但在实际的以太网世界中，这种过度冲突的问题还是很少遇到的。
CSMA/CD的优点是方法简单，网络管理容易。缺点是若网络中的用户较多时，碰撞的机会将增大，整个网络的速度将会变得很慢。当然，这个问题也可以通过其他方法来解决，比如说，将一个大的网络划分为几个小的子网络，然后，再由特定的设备（如路由器）连接起来，从而起到将广播域彼此分割开来的目的。但是相对来说增加了成本，因此CSMA/CD还是比较适合于中小型网络应用。
2.2.2 令牌环网
令牌环网（Token Ring）是IBM开发的一种局域网技术，其数据传输的原理与以太网存在非常大的差异。以太网采用竞争来取得传输权，而令牌环则采用令牌方式取得数据的传输权利。令牌在计算机之间按照一定的顺序循环传送，只有拿到令牌的计算机才有资格发送数据。由于令牌环的硬件实现较为困难，令牌和优先权的控制机制比较复杂，所以，目前很少得到应用。
在令牌环网中，用点对点链路组成一个圆，可以被认为是顺序排列的广播局域网。与以太网模拟式的载波监听机制不同，环型网所使用的技术是数字式的。基于环的LAN的引人注目之处是它具有确定的响应时间，即便是在重负载的情况下也是如此。令牌环网后来则成为IEEE 802.5标准。
数据传输权控制机制。一个称为“令牌”的特殊位组用来仲裁对环的访问。令牌绕环在站点间传递。如果一个站点想发送一个帧，它必须等到抓住令牌。当拥有令牌时，它才可以发送帧。传输结束后，它必须释放令牌，以便别的站点可以访问环。
令牌环的限制。为了让环能够正常工作，令牌必须不停地循环，即使环上没有任何活动也是如此。令牌中有24位（占3个8位组），环必须有足够的等待时间或延迟来容纳这24位。需要注意的是，令牌环必须足够长，以免令牌在等待时间内就绕环一圈，从而使得释放令牌的站点误以为令牌又传到了自己的手上。由于局域网的规模通常并不是很大，往往无法提供足够的距离达到规定的延时，因此，必须由一个指定为活动监视器的特殊站点向环中加入24位的延迟缓冲区。该缓冲区还能补偿环上累积的相位抖动（phase jitter）。
2.2.3 异步传输模式
异步传输模式（ATM），又叫信元中继。ATM采用面向连接的交换方式，它以信元为单位，每个信元长53字节。其中报头占了5字节。ATM能够比较理想地实现各种QoS，既能够支持有连接的业务，又能支持无连接的业务，是宽带ISDN（B-ISDN）技术的典范。
异步传输模式在ATM参考模式下由一个协议集组成，用来建立一个在固定53字节的数据包（信元）流上传输所有通信流量的机制。固定大小的包可以确保快速且方便地实现交换和多路复用。ATM 是一种面向连接的技术，即两个网络系统要建立相互间的通信，需要通知中间介质服务需求和流量参数。
1. ATM参考模式
ATM参考模式分为3层，即ATM适配层（AAL）、ATM 层和物理层。
AAL连接更高层协议到ATM层，主要负责上层与ATM层交换ATM信元。当从ATM层收到信息后，AAL将数据分割成ATM信元；当从ATM层收到信息后，AAL 必须重新组合数据形成一个上层能够辨识的格式，上述过程即称之为分段与重组（SAR）。不同的AAL用于支持在ATM网络上使用的不同的流量或服务类型。
ATM层主要负责将信元从AAL转发给物理层便于传输和将信元从物理层转发给AAL便于其在终端系统的使用。ATM层能够决定进来的信元应该被转发至哪里；重新设置相应的连接标识符并且转发信元给下一个链接、缓冲信元以及处理各种流量管理功能，如信元丢失优先权标记、拥塞标注和通用流控制访问。此外ATM层还负责监控传输率和服从服务约定（流量策略）。
物理层定义了位定时及其他特征，将数据编码并解码为适当的电波或光波形式，用于在特定物理媒体上传输和接收。此外它还提供了帧适配功能，包括信元描绘、信头错误校验（HEC）的生成和处理、性能监控以及不同传输格式的负载率匹配。物理层通常使用的介质有SONET、DS3、光纤和双绞线等。
2. ATM传输方式
ATM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，这种传输模式是异步的。
ATM信元是固定长度的分组，共有53个字节，分为2个部分。前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息、话音、数据和图像等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式。所以，ATM交换速率大大高于传统的数据网，如x.25、DDN和帧中继等。
另外，对于如此高速的数据网，ATM网络采用了一些有效的业务流量监控机制，对网上用户数据进行实时监控，把网络拥塞发生的可能性降到最小。对不同业务赋予不同的“特权”，如语音的实时性特权最高，一般数据文件传输的正确性特权最高，网络对不同业务分配不同的网络资源，从而使不同业务（特别是对实时性要求较高的视频会议、IP电话等）在网络中能够得到最完美的实现。
2.2.4 光纤分布式数据接口
光纤分布式数据接口（FDDI，Fiber Distributed Data Interface）是美国国家标准化组织制定的在光缆上发送数字信号的一组协议，其传输速率可以达到100Mbps，适用于高速网络主干，能满足高频宽信息（如语音、影像等多媒体信号）的传输需求。
FDDI使用双环令牌传递网络拓扑结构，在传输数据时，令牌沿着网络环连续转动，所有的工作站都有公平获取它的机会，而且只有获得令牌后才能发送数据，数据发送完毕后立即释放令牌，供其他站点使用。
FDDI的双环结构也提供高度的可靠性和容错能力。在正常情况下，主环传递数据，备份环用于在主环出现故障时自动恢复。
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