CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision detection)

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision detection) er En Mac-protokoll (Media Access Control) som brukes I Lokalnettverk:

den bruker Tidlig Ethernet-teknologi for å overvinne kollisjon når det oppstår.

denne metoden organiserer dataoverføring på riktig måte ved å regulere kommunikasjon i et nettverk med et delt overføringsmedium.

denne opplæringen vil gi deg en fullstendig forståelse Av Carrier Sense Multiple Access Protocol.

Carrier Sense Multiple Access Med Dueller

CSMA/CD, EN MAC prosess protokoll, første sanser for alle overføringer fra de andre stasjonene i kanalen og begynner å sende bare når kanalen er klar til å overføre.

så snart en stasjon oppdager en kollisjon, stopper den sendingen og sender et jam-signal. Den venter deretter i noen tidsperiode før videresending.

La oss forstå betydningen av den enkelte komponenten AV CSMA/CD.

1. CS – DET står For Carrier Sensing. Det innebærer at før du sender data, registrerer en stasjon først transportøren. Hvis transportøren er funnet fri, overfører stasjonen data ellers det avstår.
2. MA-Står For Flere Tilgang, dvs. hvis det er en kanal, så er det mange stasjoner som prøver å få tilgang til den.
3. CD – Står For Kollisjonsdeteksjon. Den guider også for å fortsette i tilfelle av pakkedata kollisjon.

HVA ER CSMA/CD

csma / CD-prosedyre kan forstås som en gruppediskusjon, der hvis deltakerne snakker alt på en gang, vil det være veldig forvirrende og kommunikasjonen vil ikke skje.

I Stedet for god kommunikasjon er det nødvendig at deltakerne snakker etter hverandre slik at vi tydelig kan forstå hver deltakers bidrag i diskusjonen.

når en deltaker er ferdig med å snakke, bør vi vente på en viss tidsperiode for å se om noen annen deltaker snakker eller ikke. Man bør begynne å snakke bare når ingen andre deltakere har snakket. Hvis en annen deltaker også snakker samtidig, bør vi stoppe, vente og prøve igjen etter en tid.

Lignende er PROSESSEN MED CSMA / CD, hvor datapakkeoverføringen bare gjøres når dataoverføringsmediet er ledig. Når ulike nettverksenheter prøver å dele en datakanal samtidig, vil den møte en datakollisjon.

mediet overvåkes kontinuerlig for å oppdage eventuelle datakollisjoner. Når mediet oppdages som ledig, bør stasjonen vente i en viss tidsperiode før du sender datapakken for å unngå sjanser for datakollisjon.

når ingen annen stasjon prøver å sende dataene, og det ikke oppdages datakollisjon, sies overføringen av data å være vellykket.

Algoritme

algoritmetrinnene inkluderer:

• for det første registrerer stasjonen som ønsker å overføre dataene transportøren om den er opptatt eller tomgang. Hvis en bærer er funnet tomgang, utføres overføringen.
• transmisjonsstasjonen registrerer en kollisjon, hvis noen, ved hjelp av tilstanden: Tt >= 2 * Tp hvor Tt er overføringsforsinkelsen og Tp er forplantningsforsinkelsen.
• stasjonen frigjør jam-signalet så snart det oppdager en kollisjon.
• etter kollisjon har skjedd, stopper sendestasjonen sender og venter på noen tilfeldig tid kalt ‘back-off tid’. Etter denne tiden sender stasjonen igjen.

CSMA/CD Flytskjema

HVORDAN FUNGERER CSMA/CD Arbeid

for å forstå arbeidet MED CSMA/CD, la oss vurdere følgende scenario.

• Anta at det er to stasjoner A og B. hvis stasjon A vil sende noen data Til stasjon B, må den først fornemme transportøren. Dataene sendes bare hvis transportøren er ledig.
• men ved å stå på et tidspunkt, kan det ikke fornemme hele transportøren, det kan bare fornemme kontaktpunktet. Ifølge protokollen kan enhver stasjon sende data når som helst, men den eneste betingelsen er å først fornemme transportøren som om den er tomgang eller opptatt.
• Hvis A og B sammen begynner å overføre dataene, er det ganske mulig at dataene til begge stasjonene vil kollidere. Så, begge stasjonene vil motta unøyaktige kolliderte data.

så spørsmålet som oppstår her er: hvordan vil stasjonene vite at deres data ble kollidert?

svaret på dette spørsmålet er at hvis det kolloidale signalet kommer tilbake under overføringsprosessen, indikerer det at kollisjonen har skjedd.

for dette må stasjonene fortsette å sende. Først da kan de være sikre på at det er deres egne data som har kollidert/ødelagt.

hvis pakken er stor nok, noe som betyr at når kollisjonssignalet kommer tilbake til sendestasjonen, sender stasjonen fortsatt den venstre delen av dataene. Da kan det gjenkjenne at egne data ble tapt i kollisjonen.

Forstå Kollisjonsdeteksjon

for å oppdage en kollisjon er det viktig at stasjonen fortsetter å overføre dataene til sendestasjonen får tilbake kollisjonssignalet hvis det er noe.

la oss ta et eksempel hvor de første bitene som overføres av stasjonen, er involvert i kollisjonen. Tenk på at vi har fire stasjoner A, B, C og D. La forplantningsforsinkelsen fra stasjon A til stasjon D være 1 time, dvs. hvis datapakkebiten begynner å bevege seg klokka 10, vil Den nå D klokka 11.

• På 10 am både stasjonene, a Og D forstand transportøren som gratis og starte sin overføring.
• hvis den totale forplantningsforsinkelsen er 1 time, vil begge stasjonens første biter etter en halv time nå halvveis og snart oppleve en kollisjon.
• så, akkurat klokka 10:30, vil det være en kollisjon som vil produsere kollisjonssignaler.
• klokken 11 vil kollisjonssignalene nå stasjonene a og D, dvs. nøyaktig etter en time mottar stasjonene kollisjonssignalet.

derfor, for de respektive stasjonene å oppdage at det er deres egne data som har kollidert, bør overføringstiden for begge stasjonene være større enn deres forplantningstid. dvs. Tt> Tp

Hvor Tt er overføringstiden og Tp er forplantningstiden.

La oss se den verste situasjonen nå.

• Stasjon a startet overføringen klokken 10 og er i ferd med å nå stasjon D klokken 10: 59: 59
• på dette tidspunktet startet stasjon D sin overføring etter å ha senset transportøren som fri.
• så her vil den første datapakken sendt fra stasjon D møte kollisjon Med datapakken til stasjon A.
• etter kollisjon oppstod, begynner transportøren å sende et kolloidalt signal.
• Stasjon A mottar kollisjonssignalet etter 1 time.

dette er betingelsen for å oppdage kollisjon i verste fall der hvis en stasjon ønsker å oppdage kollisjon, bør den fortsette å overføre dataene til 2Tp, dvs. Tt>2*Tp.

nå er det neste spørsmålet om stasjonen må overføre dataene i minst 2 * Tp tid, så hvor mye data skal stasjonen ha slik at den kan overføre i denne tiden?

Så for å oppdage en kollisjon, bør minimumsstørrelsen på pakken være 2 * Tp * B.

diagrammet nedenfor forklarer Kollisjonen av første biter I CSMA / CD:

Stasjon A, B, C, D er koblet til Via Ethernet-ledning. Enhver stasjon kan sende sin datapakke for overføring etter sensing signalet som inaktiv. Her sendes datapakkene i biter som tar tid å reise. På grunn av dette er det sjanser for kollisjon.

i diagrammet ovenfor begynner t1-stasjon A å overføre den første biten av data etter å ha senset bæreren som fri. Ved tid t2 registrerer stasjon C også bæreren som fri og begynner å overføre dataene. Ved t3 skjer kollisjonen mellom biter sendt av stasjoner A Og C.

dermed blir overføringstiden for stasjon C t3-t2. Etter kollisjonen, transportøren vil sende tilbake kolloidalt signal til stasjon A som vil nå på tid t4. Dette betyr at kollisjonen også kan oppdages mens du sender dataene.

etter å ha sett tidsvarighetene for de to overføringene, se figuren nedenfor for en fullstendig forståelse.

Effektiviteten AV CSMA/CD

effektiviteten AV CSMA/CD er bedre Enn Ren ALOHA men det er noen punkter som må holdes i bakhodet mens måle effektiviteten AV CSMA/CD.

disse inkluderer:

• hvis avstanden øker, reduseres effektiviteten TIL CSMA / CD.
• For Lokalnettverk (LAN) fungerer CSMA/CD optimalt, men for langdistanse nettverk som WAN, er DET ikke tilrådelig å bruke CSMA / CD.
• hvis lengden på pakken er større, øker effektiviteten, men igjen er det en begrensning. Maksimumsgrensen for lengden på pakkene er 1500 byte.

Fordeler & Ulemper MED CSMA / CD

Fordeler

• Overhead er mindre I CSMA/CD.
• når det er mulig, bruker den all båndbredde.
• den oppdager kollisjon innen et svært kort tidsrom.
• effektiviteten er bedre enn enkel CSMA.
• det unngår for det meste enhver form for sløsing med overføring.

Ulemper

• ikke egnet for store avstandsnettverk.
• Avstandsbegrensning er 2500 meter. Kollisjon kan ikke oppdages etter denne grensen.
• Tildeling av prioriteringer kan ikke gjøres til bestemte noder.
• når enheter legges til, forstyrrer ytelsen eksponentielt.

Programmer

CSMA/CD ble brukt i Delte Media Ethernet-varianter(10base2,10base5) og i de tidlige versjonene Av twisted pair Ethernet som brukte repeater-huber.

men i dag er Moderne Ethernet-nettverk bygget med brytere og full dupleksforbindelser slik AT CSMA / CD ikke lenger brukes.

Ofte Stilte Spørsmål

Spørsmål #1) Hvorfor BRUKES IKKE CSMA/CD på full dupleks?

Svar: i full dupleksmodus er kommunikasjon mulig i begge retninger. Så det er minst eller faktisk ingen sjanse for kollisjon og dermed ingen mekanisme som CSMA/CD finner sin bruk på en full dupleks.

Q # 2) ER CSMA / CD fortsatt brukt?

Svar: CSMA / CD brukes ikke ofte lenger som brytere har erstattet huber og som brytere blir brukt, oppstår ingen kollisjon.

Q # 3) Hvor BRUKES CSMA / CD?

Svar: Det brukes i utgangspunktet på halv dupleks Ethernet-teknologi for lokalnettverk.

Q # 4) Hva er forskjellen MELLOM CSMA / CD og ALOHA?

Svar: Hovedforskjellen MELLOM ALOHA og CSMA / CD er AT ALOHA ikke har funksjonen til carrier sensing som CSMA / CD.

CSMA/CD oppdager om kanalen er ledig eller opptatt før overføring av data slik at DEN kan unngå kollisjon, MENS ALOHA ikke kan oppdage før overføring og dermed kan flere stasjoner overføre data samtidig og dermed føre til kollisjon.

Q #5) Hvordan oppdager CSMA / CD kollisjon?

Svar: CSMA / CD registrerer kollisjoner ved å registrere sendinger fra andre stasjoner først og begynner å sende når transportøren er inaktiv.

Q #6) hva er forskjellen MELLOM CSMA/CA & CSMA / CD?

Svar: CSMA / CA er en protokoll som er effektiv før kollisjon mens CSMA / CD-protokollen trer i kraft etter kollisjon. CSMA / CA brukes også i trådløse nettverk, MEN CSMA / CD fungerer i kablede nettverk.

Q # 7) Hva er hensikten MED CSMA / CD?

Svar: hovedformålet er å oppdage kollisjoner og se om kanalen er ledig før en stasjon starter overføring. Det tillater overføring bare når nettverket er ledig. Hvis kanalen er opptatt, venter den på litt tilfeldig tid før overføring.

Q # 8) bruker brytere CSMA / CD?

Svar: Brytere ikke lenger bruke CSMA/CD-protokollen som de arbeider på full dupleks der kollisjon ikke forekommer.

Spørsmål # 9) bruker wifi CSMA / CD?

Svar: nei, wifi bruker IKKE CSMA / CD.

Konklusjon

så fra ovenstående forklaring kan vi konkludere med AT CSMA/CD-protokollen ble implementert for å minimere sjansene for kollisjon under dataoverføring og forbedre ytelsen.

hvis en stasjon faktisk kan fornemme mediet før du bruker det, kan sjansene for kollisjon reduseres. I denne metoden overvåker stasjonen først mediet og sender senere en ramme for å se om overføringen var vellykket.

hvis mediet er opptatt, venter stasjonen på litt tilfeldig tid, og når mediet blir inaktiv, starter stasjonen overføringen. Men hvis det er en kollisjon, sendes rammen igjen. SLIK håndterer CSMA/CD kollisjon.