23721

CSMA/CD

Aby zminimalizować czas trwania kolizji (i tym samym ograniczyć stratę przepustowości sieci) rozszerza się algorytm CSMA o nasłuch nośnej także podczas nadawatua (CSMA/CD)

ZASADA DZIAŁANIA

stacja rozpoczyna nadawanie tak. jak w przypadku CSMA

Podczas nadawania stacja prowadzi nasłuch. Wykrycie kolizji polega na stwierdzeniu rozbieżności pomiędzy ramką nadawaną i odbieraną. Podobnie jak w CSMA. kolizja (i tym razem także jej wykrycie) może nastąpić wyłącznie wewnątrz okna kolizji

W razie wykrycia kolizji, stacja natychmiast przestaje nadawać ramkę i nadaje sygnał służbowy ..wymuszenia kolizji’’ (jam). ułatwiający pozostałym stacjom wykrycie kolizji (sygnał JAM ma większą amplitudę niż normalny sygnał). Stacja dalej postępuje tak. jak w algorytmie CSMA przy braku potwierdzenia, czyli oczekuje losowy kwant czasu (backoff) i ponawia próbę nadawania.

Maksymalny czas transmisji ramki „uszkodzonej" w wyniku kolizji jest zaledwie minimalnie większy od okna kolizji - po stwierdzeniu kolizji nie nadaje się już dalszego ciągu ramki. W związku z tym. aby osiągnąć korzyść w stosunku do CSMA. dhigość najkrótszej ramki musi być większa niż czas (rwania okna kolizji W przeciwnym razie kolizja nie mogłaby być wykryta w trakcie nadawania, a w algorytmie CSMA/CD nie stosuje się jawnych ramek potwierdzających. Sytuacja taka prowadziłaby do drastycznego pogorszenia parametrów sieci. Dlatego też iniuinialiia dhigość raniki MAC jest istotnym parametrem sieci CSMA/CD. Jeśli ilość danych przesyłanych w ramce jest niewystarczająca, dane te należy uzupełnić do wymaganej dhigości (minimum 2 Tp sieci).

Paradoksalnie, im sieć ma gorsze parametry, tym jest sprawniejsza. Jako kompromis przyjmuje się zwykle ograniczenie długości jednorodnego odcinka medium do kilkuset metrów, a większe odległości transmisji (obszar objęty siecią) osiąga się przez stosowanie węzłów pośredniczących.

Metody wykrywania kołizii w CSMA/CD

Kolizja następuje w wyniku nałożenia się osłabionego w medium transmisyjnym sygnału stacji odległej na (duży) sygnał stacji nadającej. Istnieją dwie główne metody wykrywania kolizji:

w systemie transmisyjnym, przez wykrycie parametrów elektrycznych sygnału, charakterystycznych dla kolizji

przez porównywanie wartości logicznej bitów nadanych i odebranych.

Wykrycie kolizji w systemie transmisyjnym (stosowanym zwykle przy transmisji baseband) następuje z chwilą odebrania sygnału o poziomie wyższym, tuż mógłby wygenerować własny nadajnik. Jeśli jednak duża liczba stacji uczesmiczy jednocześnie w kolizji może dojść do nasycenia medium (samration). co mogłoby być niesłusznie zinterpretowane jako „cisza”.

Wykrywanie kolizji przez porównywanie bitów opiera się na założeniu, że bity nadawane będą przekłamywane przez sygnał odległej stacji. Może jednak zdarzyć się sytuacja, w której odbiornik przypadkowo odbierze nadane bity bez przekłamali (np. duże osłabienie sygnału odległego lub sygnał odległy identyczny z sygnałem nadawanym).

W obu wypadkach konieczność poprawnego wykrywania kolizji prowadzi do ograniczenia długości medium transmisyjnego, warunkującego tłumienie sygnału odległego To ograniczenie jest niezależne od ograniczenia wynikającego z chęci skrócenia okna kolizji.

Oaekiwauieiia ponowienie transmisji (badioff)

Aby polepszyć stabilność sieci stosuje się tzw. Podwajanie długości przedziału, z którego losuje się czas oczekiwania po każdym (nieudanym) ponowieniu nadawania ramki. W rezultacie ponawiane ramki nadawane są coraz rzadziej, zmniejszając chwilowe obciążenie sieci i umożliwiając innym stacjom nadawanie ramek nowych. Prowadzi to jednak w skali całej sieci do dyscypliny LIFO dostarczania ramek: ramki nowe mają duże szanse na dostarczenie do adresata wcześniej, niż ramki już wielokrotnie ponawiane. To „odwrócenie kolejności” jest zjawiskiem globalnym; dotyczy sieci jako całości, a nie poszczególnych stacji, z których każda może w danej chwili próbować nadać tylko jedną (konkretną) ramkę.