CSMA/CD协议
CSMA/CD协议
对总线型、星型和树型拓扑访问控制协议是CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/CollisionDetection,载波侦听多路访问/冲突检测)。
CSMA基本原理: 发送数据之前,先监听信道上是否有人在发送。若有,说明信道正忙,否则说明信道是空闲的,然后根据预定的策略决定:
(1)若信道空闲,是否立即发送。
(2)若信道忙,是否继续监听
如果连续发生16次碰撞后,认为网络繁忙或故障,不再尝试发送。
CSMA/CD三种监听算法
(1)非坚持型监听算法:后退随机时间由于随机时延后退,从而减少了冲突的概率。问题是因为后退而使信道闲置一段时间,这使信道的利用率降低,而且增加了发送时延。
(2)1-坚待型监听算法:继续监听,不等待有利于抢占信道,减少信道空闲时间。但是,多个站同时都在监听信道时必然会发生冲突。冲突概率和利用率都高(双高)。
(3)P-坚持型监听算法若信道空闲,以概率P发送,以概率(1-P)延迟一个时间单位,P大小可调整。
AI回答
CSMA/CD协议是一种在以太网中使用的介质访问控制技术,其基本原理包括载波监听、多点接入和碰撞检测。具体来说,每个节点在发送数据之前会先监听信道是否空闲,如果信道空闲,则立即发送数据;如果信道不空闲,则等待一段时间后再次尝试发送。在发送数据的过程中,如果检测到冲突(即多个节点同时发送数据),则停止发送并等待一个随机的时间间隔后再重试发送123。
CSMA/CD协议的工作过程可以简单总结为“先听后发,边发边听,冲突停发,随机延迟后重发”913。这种机制旨在减少网络中的冲突,提高数据传输的效率和可靠性。然而,当网络负载增大时,由于每个节点都有平等的机会使用信道,且没有优先级控制,可能会导致网络性能下降2526。
此外,CSMA/CD协议还采用了退避算法来进一步减少冲突的可能性。当发生冲突时,参与冲突的节点不会立即重新发送数据,而是根据一定的退避时间延迟后再尝试发送,这样做可以避免多个节点在同一时刻再次尝试发送数据,从而减少冲突的发生721。
CSMA/CD协议通过载波监听、多点接入和碰撞检测等机制,实现了在以太网环境下高效、可靠的数据传输。尽管在网络负载较高时可能会遇到性能瓶颈,但其简单易实现的特点使其成为许多以太网应用中的首选协议28。
冲突检测原理
载波监听只能减小冲突的概率,不能完全避免冲突。当两个帧发生冲突后,:若继续发送,将会浪费网络带宽。为了改进带宽利用率,发送站应采取边发边听的冲突检测方法,即:
(1)发送期间同时接收,并把接收的数据与站中存储的数据进行比较。
(2)若比较结果一致,说明没有冲突,重复(1)
(3)若比较结果不一致,说明发生了冲突,立即停止发送,并发送一个简短的干扰信号(Jamming),使所有站都停止发送。
(4)发送Jamming信号后,等待一段随机长的时间,重新监听,再试着发送。