什么是带有冲突检测的CSMA?
载波侦听多路访问(CSMA)是一种随机访问协议(多址访问协议),用于最大限度地减少冲突的可能性并提高性能。其主要原理是“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:
假设发送方在未感知信道状态的情况下放置帧,如果其他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)协议的分步解释如下:
步骤1 - 只有在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,冲突的可能性也越高。
步骤3 - 假设发送方想要向接收方发送数据,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。
用于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检测(CSMA/CD)的概念
CSMA/CD - CSMA冲突检测
冲突检测(CSMA/CD)的概念分步解释如下
步骤1 - 如果两个站点检测到信道空闲,并且它们开始同时传输并发生冲突,则它们不应该完成帧的传输,而应该在检测到冲突时立即停止帧的传输。
步骤2 - 通过终止帧可以节省时间和带宽。这称为CSMA/CD。
步骤3 - 它主要用于MAC子层(数据链路层网络的一部分)和以太网中的局域网。
CSMA/CD可以处于竞争、传输或空闲状态。让我们看看下面的图表来理解这个概念:
这里:
在t0时刻,转换周期结束,在下一个帧发送之间存在竞争周期。
此周期是主机必须传输的最小时间,以便它可以确保没有其他主机正在打包它。
这将是最小周期。通过这种方式,我们可以避免冲突。
可以通过查看接收信号的功率或脉冲宽度并将其与发送信号进行比较来检测冲突。
功率信号优于发送信号。理想周期是所有站点都处于静默状态。
因此,在连续的传输和竞争周期中,帧可以检查是否发现冲突。
主要缺点是不适合长距离传输,不能用于无线技术。
让我们看一下CSMA/CD的算法和流程图,以便更详细地理解该概念:
算法
CSMA/CD的算法如下:
步骤1 - 检查想要传输数据的站点是否感知到信道繁忙或空闲。如果载波空闲,则进行传输。
步骤2 - 传输站点使用条件Tt >= 2 * Tp检测冲突,其中Tt是传输延迟,Tp是传播延迟。
步骤3 - 每当检测到冲突时,站点都会释放阻塞信号。
步骤4 - 发生冲突后,传输站点停止传输并等待一定量的随机时间,称为“回退时间”。在此时间之后,站点再次重新传输。
流程图
CSMA/CD的流程图如下: