什么是带冲突避免的CSMA?


载波侦听多路访问(CSMA)是一种随机访问协议(多路访问协议),用于最大程度地减少冲突的可能性并提高性能。使用的主要原则是“发送前侦听”。CSMA使用共享介质,这意味着任何数据都通过公共互连网络传递。

载波侦听多路访问(CSMA)协议的示意图如下所示:

假设发送方在未检测信道状态的情况下放置一个帧,如果另一个节点也向共享内存发送帧,则会导致与其他节点的冲突。因此,我们在传输前进行侦听。

载波主要有两种状态,如下所示:

  • 载波繁忙 - 进行传输

  • 载波空闲 - 不进行传输。

CSMA解释

载波侦听多路访问(CSMA)协议在下面分步骤解释

步骤1 - 只有当载波空闲时才会发生冲突,否则数据将被传输。因此,冲突的主要原因是传播延迟。

步骤2 - 发送方和接收方之间的距离越大,冲突的可能性也越大。

步骤3 - 假设发送方想要将数据发送到接收方,同时另一个节点1也使用公共信道,则会发生冲突。这也被称为传播延迟。

步骤4 - 基本CSMA的变体包括添加冲突避免、冲突检测和冲突解决技术。

步骤5 - 主要用于以太网和无线保真技术。

避免冲突的重要版本如下:

  • CSMA/CD - CSMA冲突检测

  • CSMA/CA - CSMA冲突避免

现在让我们看看冲突避免(CSMA/CA)的概念

CSMA/CA - CSMA冲突避免

冲突避免(CSMA/CA)的概念在下面分步骤解释

步骤1 - CSMA/CA是一种网络多路访问方法,其中使用载波侦听,但节点仅在信道空闲后才开始传输,从而尝试避免冲突。

步骤2 - 它用于无线网络,因为在无线网络中,由于无线发射器在数据包传输期间无法接收,因此无法使用替代的CSMA/CA的冲突检测。

步骤3 - 由于隐藏节点问题和暴露终端问题,CSMA/CA不可靠。解决方案是RTS/CTS交换。

步骤4 - 如果一台计算机想要向无线网络发送数据,它将检查是否有任何活动,如果等待,则一段时间后再次检查是否发生来自其他设备的任何其他活动,然后发送数据并等待接收来自数据的确认。

步骤5 - 如果未收到,则发送方可以理解数据未收到。RTS/CTS也以这种方式工作,例如,发送方将请求发送准备就绪,如果接收方想要回复,它将发送发送清除。

步骤6 - 因此,接收方将断开所有连接,并且仅与发送方建立连接。通过这种方式,我们可以避免冲突。

步骤7 - CSMA/CA首先用于传输,然后才知道检测到的冲突。它用于无线和有线技术。CSMA/CA是一种在OSI模型的数据链路层运行的协议。IEEE 802.11 Wi-Fi使用的访问方法是CSMA/CA。

让我们看看CSMA/CA的算法和流程图,以更详细地了解该概念

算法

CSMA/CA的算法如下

步骤1 - 站点准备传输。它使用任何一种持久策略来侦听线路。

步骤2 - 如果发现线路空闲,则站点等待IFG(帧间间隔)时间。

步骤3 - 然后等待一段时间,然后发送帧。

步骤4 - 发送帧后,它设置一个计时器并等待接收方发送的ACK

步骤5 - 如果在计时器到期前收到ACK,则传输成功。

步骤6 - 但是,如果发送站未在计时器到期前收到预期的ACK,则它会增加回退参数,等待回退时间,然后重新侦听线路。

CSMA/CA流程图

CSMA/CA的流程图如下:

更新于: 2021年9月11日

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