Meni

CSMA / CD (večkratni dostop Carrier Sense z zaznavanjem trkov)

  • Glavni
  • Drugo
  • CSMA / CD (večkratni dostop Carrier Sense z zaznavanjem trkov)

csma cd

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav

CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access z zaznavanjem trkov) je protokol za nadzor dostopa do medijev (MAC), ki se uporablja v lokalnem omrežju:

Za premagovanje trčenja, ko se zgodi, uporablja zgodnjo tehnologijo Ethernet.

Ta metoda pravilno organizira prenos podatkov z regulacijo komunikacije v omrežju s skupnim prenosnim medijem.

Ta vadnica vam bo dala popolno razumevanje protokola za večkratni dostop Carrier Sense.

Kaj je CSMA_CD

Kaj se boste naučili:

Večkratni dostop Carrier Sense z zaznavanjem trkov

CSMA / CD, procesni protokol MAC, najprej zazna morebitne prenose z drugih postaj v kanalu in začne oddajati šele, ko je kanal jasen za prenos.

Ko postaja zazna trk, ustavi prenos in pošlje signal za zagozditev. Nato počaka nekaj časa, preden ga znova pošlje.

Razumejmo pomen posamezne komponente CSMA / CD.

  1. CS - Okrajšava je Carrier Sensing. To pomeni, da postaja pred pošiljanjem podatkov najprej zazna prevoznika. Če je prevoznik prosti, postaja pošlje podatke, drugače pa se vzdrži.
  2. MA - Če obstaja kanal, obstaja veliko postaj, ki poskušajo dostopati do njega.
  3. CD - Stojala za zaznavanje trkov. Prav tako vodi k nadaljevanju v primeru trčenja paketnih podatkov.

Kaj je CSMA / CD

Postopek CSMA / CD lahko razumemo kot skupinsko razpravo, kjer bo, če bodo udeleženci govorili naenkrat, zelo zmedeno in komunikacija se ne bo zgodila.

Namesto tega je za dobro komunikacijo potrebno, da udeleženci govorijo drug za drugim, da bomo lahko jasno razumeli prispevek vsakega udeleženca v razpravi.

Ko udeleženec konča pogovor, počakajte določeno časovno obdobje, da preverite, ali kateri drugi udeleženec govori ali ne. Govoriti je treba šele, ko ni govoril noben drug udeleženec. Če hkrati govori tudi drug udeleženec, se moramo ustaviti, počakati in čez nekaj časa poskusiti znova.

Podoben je postopek CSMA / CD, kjer se prenos podatkovnih paketov izvaja le, kadar je medij za prenos podatkov prost. Ko poskušajo različne omrežne naprave istočasno deliti podatkovni kanal, bo naletel na a trčenje podatkov .

kaj od naštetega ni pogoj, ki opisuje testni primer?

Medij se neprestano spremlja, da se zazna kakršno koli trčenje podatkov. Ko je medij zaznan kot prosti, mora postaja počakati določeno časovno obdobje, preden pošlje podatkovni paket, da se izogne ​​morebitnim trkom podatkov.

Kadar nobena postaja ne poskuša poslati podatkov in ni zaznano nobeno trčenje, potem naj bi bil prenos podatkov uspešen.

Algoritem

Koraki algoritma vključujejo:

  • Najprej postaja, ki želi poslati podatke, zazna prevoznika, ali je zaseden ali v prostem teku. Če je prevoznik v prostem teku, se prenos izvede.
  • Oddajna postaja zazna morebitno trčenje pod pogojem: Tt> = 2 * Tp kjer je Tt zakasnitev prenosa in Tp zakasnitev širjenja.
  • Postaja sprosti signal za zastoj, takoj ko zazna trk.
  • Po trku oddajna postaja preneha oddajati in čaka nekaj naključnega časa, imenovanega „ čas povratka “. Po tem času postaja ponovno odda.

Diagram poteka CSMA / CD

Diagram poteka CSMA / CD novo

(slika vir )

Kako deluje CSMA / CD

Da bi razumeli delovanje CSMA / CD, razmislimo o naslednjem scenariju.

Kako deluje CD CSMA

  • Recimo, da obstajata dve postaji A in B. Če postaja A želi poslati nekaj podatkov na postajo B, mora najprej zaznati nosilca. Podatki se pošiljajo le, če je prevoznik prost.
  • Toda če stoji v eni točki, ne more zaznati celotnega nosilca, lahko zazna le kontaktno točko. V skladu s protokolom lahko katera koli postaja kadar koli pošlje podatke, vendar je edini pogoj najprej zaznati prevoznika, kot da je v prostem teku ali zaseden.
  • V primeru, da A in B skupaj začneta prenašati svoje podatke, je povsem možno, da se podatki obeh postaj trčita. Torej bosta obe postaji prejeli netočne trčene podatke.

Torej, vprašanje, ki se tu poraja, je: kako bodo postaje vedele, da so njihovi podatki trčili?

Odgovor na to vprašanje je, če se koloidni signal med postopkom prenosa vrne, to pomeni, da je prišlo do trka.

Za to morajo postaje nadaljevati z oddajanjem. Šele takrat so lahko prepričani, da so se njihovi lastni podatki trčili / poškodovali.

Če je paket dovolj velik, kar pomeni, da do trenutka, ko se signal trka vrne na oddajno postajo, postaja še vedno prenaša levi del podatkov. Potem lahko prepozna, da so se njegovi lastni podatki med trkom izgubili.

Razumevanje zaznavanja trkov

Da bi odkrili trk, je pomembno, da postaja še naprej prenaša podatke, dokler oddajna postaja ne dobi signala trka, če sploh.

Vzemimo primer, kjer so v trku vključeni prvi biti, ki jih odda postaja. Predpostavimo, da imamo štiri postaje A, B, C in D. Naj bo zakasnitev širjenja od postaje A do postaje D ena ura, to je, če se bit podatkovnega paketa začne premikati ob 10. uri, potem bo dosegel D ob 11. uri.

Razumevanje zaznavanja trkov

  • Ob 10. uri obe postaji A in D zaznata prevoznika kot prostega in začneta svoj prenos.
  • Če je skupna zakasnitev širjenja 1 ura, bosta po pol ure prvi deli postaje dosegli polovico in kmalu doživeli trk.
  • Torej, točno ob 10.30 bo prišlo do trka, ki bo povzročil trke.
  • Ob 11. uri bodo signali trka dosegli postaji A in D, to je natanko po eni uri, da bodo postaje prejele signal trka.

Zato bi morali ustrezni postaji zaznati, da je prišlo do trčenja njihovih podatkov, čas prenosa za obe postaji daljši od njihovega časa širjenja. tj Tt> Tp

Kjer je Tt čas prenosa in Tp čas širjenja.

Poglejmo zdaj najslabše stanje.

čas prenosa in Tp

  • Postaja A je začela prenos ob 10. uri in bo kmalu prispela do postaje D ob 10:59:59.
  • Takrat je postaja D začela svoj prenos, potem ko je zaznala prevoznika kot prostega.
  • Tako se bo prvi bit podatkovnega paketa, poslanega s postaje D, soočil s trkom podatkovnega paketa postaje A.
  • Po trku prevoznik začne pošiljati koloidni signal.
  • Postaja A bo signal trka sprejela po 1 uri.

To je pogoj za odkrivanje trka v najslabšem primeru, ko če postaja želi zaznati trčenje, mora nadaljevati s prenosom podatkov do 2Tp, tj. Tt> 2 * Tp.

Zdaj je naslednje vprašanje, če mora postaja podatke pošiljati vsaj 2 * Tp, koliko podatkov bi morala imeti postaja, da bi jih lahko pošiljala toliko časa?

odkrivanje trka v najslabšem primeru novo

Da bi zaznali trk, mora biti najmanjša velikost paketa 2 * Tp * B.

Spodnji diagram razlaga trk prvih bitov v CSMA / CD:

Trk prvih bitov v CSMA

(slika vir )

Postaje A, B, C, D so povezane prek Ethernet žice. Vsaka postaja lahko pošlje svoj podatkovni paket v prenos, potem ko zazna signal v prostem teku. Tu se podatkovni paketi pošljejo v bitih, ki potrebujejo čas za potovanje. Zaradi tega obstajajo možnosti trka.

V zgornjem diagramu postaja A v trenutku, ko začne t1 oddajati prvi bit podatkov, potem ko je nosilca zaznala kot prostega. V času t2 postaja C zazna tudi prevoznika kot prostega in začne oddajati podatke. Pri t3 pride do trka med bitoma, ki jih pošljeta postaji A in C.

kako najti omrežni varnostni ključ na telefonu android

Tako čas oddajanja postaje C postane t3-t2. Po trku bo nosilec poslal koloidni signal nazaj na postajo A, ki bo dosegla čas t4. To pomeni, da je med pošiljanjem podatkov mogoče zaznati tudi trčenje.

Ko ste videli časovno trajanje obeh prenosov, si za popolno razumevanje oglejte spodnjo sliko.

slideplaye novo

Učinkovitost CSMA / CD

Učinkovitost CSMA / CD je boljša od Pure ALOHA, vendar je pri merjenju učinkovitosti CSMA / CD treba upoštevati nekaj točk.

Tej vključujejo:

  • Če se razdalja poveča, se učinkovitost CSMA / CD zmanjša.
  • Za lokalno omrežje (LAN) CSMA / CD deluje optimalno, vendar za omrežja na velike razdalje, kot je WAN, ni priporočljivo uporabljati CSMA / CD.
  • Če je dolžina paketa večja, se učinkovitost poveča, potem pa obstaja omejitev. Največja dovoljena dolžina paketov je 1500 bajtov.

Prednosti in slabosti CSMA / CD

Prednosti

  • V CSMA / CD je režija manjša.
  • Kadar koli je mogoče, izkoristi vso pasovno širino.
  • Trčenje zazna v zelo kratkem času.
  • Njegova učinkovitost je boljša od preprostega CSMA.
  • Večinoma se izogne ​​kakršnemu koli potratnemu prenosu.

Slabosti

izvajanje zgoščevalnega programa v c ++
  • Ni primerno za omrežja na velike razdalje.
  • Omejitev razdalje je 2500 metrov. Po tej omejitvi trčenja ni mogoče zaznati.
  • Dodeljevanja prioritet določenim vozliščem ni mogoče dodeliti.
  • Z dodajanjem naprav se zmogljivost eksponentno moti.

Aplikacije

CSMA / CD je bil uporabljen v variantah ethernetnih medijev v skupni rabi (10BASE2,10BASE5) in v zgodnjih različicah zvitega para Ethernet, ki so uporabljale zvezdišča repetitorja.

Toda danes so sodobna Ethernet omrežja zgrajena s stikali in polno dupleks povezavami, tako da CSMA / CD ni več v uporabi.

Pogosto zastavljena vprašanja

V # 1) Zakaj se CSMA / CD ne uporablja v celotnem dupleksu?

Odgovor: V načinu full duplex je komunikacija možna v obe smeri. Torej ni najmanj ali dejansko ni možnosti za trk in tako noben mehanizem, kot je CSMA / CD, ne najde svoje uporabe v full duplexu.

V # 2) Ali se CSMA / CD še vedno uporablja?

Odgovor: CSMA / CD se ne uporablja več pogosto, saj so stikala zamenjala pesta in ker se stikala uporabljajo, ne pride do trčenja.

V # 3) Kje se uporablja CSMA / CD?

Odgovor: V osnovi se uporablja na pol-duplex Ethernet tehnologiji za lokalno mreženje.

V # 4) Kakšna je razlika med CSMA / CD in ALOHA?

Odgovor: Glavna razlika med ALOHA in CSMA / CD je v tem, da ALOHA nima lastnosti zaznavanja nosilca, kot je CSMA / CD.

CSMA / CD pred prenosom podatkov zazna, ali je kanal prosti ali zaseden, da se lahko izogne ​​trčenju, medtem ko ALOHA pred prenosom ne more zaznati in tako lahko več postaj hkrati prenaša podatke, kar vodi do trka.

V # 5) Kako CSMA / CD zazna trčenje?

Odgovor: CSMA / CD zazna trke tako, da najprej zazna prenose z drugih postaj in začne oddajati, ko je nosilec v prostem teku.

V # 6) Kakšna je razlika med CSMA / CA in CSMA / CD?

Odgovor: CSMA / CA je protokol, ki je učinkovit pred trkom, medtem ko protokol CSMA / CD začne veljati po trku. CSMA / CA se uporablja tudi v brezžičnih omrežjih, vendar CSMA / CD deluje v žičnih omrežjih.

V # 7) Kaj je namen CSMA / CD?

Odgovor: Njegov glavni namen je zaznati trke in preveriti, ali je kanal prost, preden postaja začne oddajati. Omogoča prenos le, ko je omrežje brezplačno. Če je kanal zaseden, počaka nekaj časa naključno, preden odda.

V # 8) Ali stikala uporabljajo CSMA / CD?

Odgovor: Stikala ne uporabljajo več protokola CSMA / CD, saj delujejo v polnem dupleksu, kjer ne pride do trčenja.

V # 9) Ali wifi uporablja CSMA / CD?

Odgovor: Ne, wifi ne uporablja CSMA / CD.

Zaključek

Torej iz zgornje razlage lahko sklepamo, da je bil protokol CSMA / CD izveden z namenom zmanjšati možnosti trčenja med prenosom podatkov in izboljšati zmogljivost.

Če postaja dejansko zazna medij, preden ga uporabi, se lahko zmanjša možnost trčenja. Pri tej metodi postaja najprej nadzira medij in kasneje pošlje okvir, da preveri, ali je bil prenos uspešen.

Če je medij zaseden, postaja čaka nekaj naključnega časa in ko medij miruje, postaja začne prenos. Če pa pride do trka, se okvir pošlje znova. Tako CSMA / CD obvlada trčenje.

Priporočeno branje

^