CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/collision detection,带有冲突检测的载波侦听多路存取)是IEEE 802.3使用的一种媒体访问控制方法。从逻辑上可以划分为两大部分:数据链路层的媒体访问控制子层(MAC)和物理层。它严格对应于OSI开放系统互连模式的最低两层。LLC子层和MAC子层在一起完成OSI模式的数据链路层的功能。

1.CSMA/CD协议的工作原理

CSMA/CD的基本原理是:每个节点都共享网络传输信道,在每个站要发送数据之前,都会检测信道是否空闲,如果空闲则发送,否则就等待;在发送出信息后,则对冲突进行检测,当发现冲突时,则取消发送。我们可以借助于生活中的一个例子来解释:假设有这一层楼,两旁住了几十户人,中间只有一条仅供一人同行的走道。我们看情况会怎么样:①当这些住户要经过走道出来时,首先探出头来看看走道上有没有人(这就是载波监听),如果没有,就通过走道出来;②如果走道上有人走,那么就一直盯着走道,直到走道上没人时再出来(1-坚持监听算法);③如果有两人同时看到走道上没有人,而同时走向走道(冲突检测),则两个人发现时就马上回到自己屋里。在整个协议中最关键的是载波监听、冲突检测两部分。

CSMA/CD协议的工作原理

2.CSMA/CD协议的特点

CSMA/CD是一种争用型的介质访问控制协议。它起源于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所采用的争用型协议,并进行了改进,使之具有比ALOHA协议更高的介质利用率。主要应用于现场总线Ethernet中。另一个改进是,对于每一个站而言,一旦它检测到有冲突,它就放弃它当前的传送任务。换句话说,如果两个站都检测到信道是空闲的,并且同时开始传送数据,则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。它们不应该再继续传送它们的帧,因为这样只会产生垃圾而已;相反一旦检测到冲突之后,它们应该立即停止传送数据。快速地终止被损坏的帧可以节省时间和带宽。

CSMA/CD协议的特点

3.CSMA/CD协议的优点

CSMA/CD控制方式的优点是:
原理比较简单,技术上易实现,网络中各工作站处于平等地位 ,不需集中控制,不提供优先级控制。但在网络负载增大时,发送时间增长,发送效率急剧下降。

CSMA/CD协议的优点

4.CSMA/CD协议的作用

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,载波侦听多路访问/冲突检测协议),早期主要是以太网络中数据传输方式,广泛应用于以太网中。
CSMA协议要求站点在发送数据之前先监听信道。如果信道空闲,站点就可以发送数据;如果信道忙,则站点不能发送数据。但是,如果两个站点都检测到信道是空闲的,并且同时开始传送数据,那么这几乎会立即导致冲突。
另外,站点在监听信道时,听到信道是空闲的,但这并不意味着信道真的空闲,因为其他站点的数据此时可能正在信道上传送,但由于传播时延,信号还没有到达正在监听的站点,从而引起对信道状态的错误判断。
在早期的CSMA传输方式中,由于信道传播时延的存在,即使通信双方的站点,都没有侦听到载波信号,在发送数据时仍可能会发生冲突。因为它们可能会在检测到介质空闲时,同时发送数据,致使冲突发生。尽管CSMA可以发现冲突,但它并没有先知的冲突检测和阻止功能,致使冲突发生频繁。

CSMA/CD协议的作用