Метод управления обменом CSMA/CD

Метод управления обменом CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access

with Collision Detection – множественный доступ с контролем несущей и

обнаружением коллизий) относится к децентрализованным случайным

(точнее, квазислучайным) методам. Он используется как в обычных

сетях типа Ethernet, так и в высокоскоростных сетях (Fast Ethernet,

Gigabit Ethernet). В ранней сети типа Alohanet, работавшей с 1970 г. на

Гавайских островах, использовался радиоканал и установленный на

спутнике ретранслятор (отсюда слово «несущая» в названии метода), а

также сравнительно простой метод доступа CSMA (без обнаружения

коллизий). В сетях типа Ethernet и Fast Ethernet в качестве несущей

выступает синхросигнал, «подмешиваемый» к передаваемым данным

таким образом, чтобы обеспечить надежную синхронизацию на

приемном конце. Это реализуется за счет организации (при

необходимости) дополнительных принудительных переходов сигнала

между двумя (как в коде Манчестер-П) или тремя электрическими

уровнями (как в коде типа 8В6Т, используемом в сегменте Fast Ethernet

100BaseT4 на основе четырех неэкранированных витых пар). По

сравнению с классическим методом CSMA в методе CSMA/CD добавлено

обнаружение конфликтов (коллизий) во время передачи, что повышает

скорость доставки информации.

При описании временных диаграмм сетей типа Ethernet и Fast

Ethernet, а также предельных размеров пакетов (кадров) широко

используются следующие термины:

· IPG (interpacket gap, межпакетная щель) – минимальный

промежуток времени между передаваемыми пакетами (9, 6 мкс

дляEthernet / 0, 96 мкс для Fast Ethernet). Другое название –

межкадровый интервал.

· ВТ (Bit Time, время бита) – интервал времени для передачи одного

бита (100 нс для Ethernet / 10 нс для Fast Ethernet).

· PDV (Path Delay Value, значение задержки в пути) – время

прохождения сигнала между двумя узлами сети (круговое, то есть

удвоенное). Учитывает суммарную задержку в кабельной системе,

сетевых адаптерах, повторителях и других сетевых устройствах.

· Collision window (окно коллизий) – максимальное значение PDV

для данного сегмента.

· Collision domain (область коллизий, зона конфликта) – часть сети,

на которую распространяется ситуация коллизии, конфликта.

· Slot time (время канала) – максимально допустимое окно коллизий

для сегмента (512· ВТ).

· Minimum frame size – минимальный размер кадра (512 бит).

· Maximum frame size – максимальный размер кадра (1518 байт).

· Maximum network diameter (максимальный диаметр сети) -

максимальная допустимая длина сегмента, при которой его окно

коллизий не превышает slot time, времени канала.

· Truncated binary exponential back off (усеченная двоичная

экспоненциальная отсрочка) – задержка перед следующей попыткой

передачи пакета после коллизии (допускается максимум 16 попыток).

Вычисляется она по следующей формуле:

RAND(0, 2min(N, 10)) x 512 x ВТ

где N – значение счетчика попыток, RAND(a, b) – генератор

случайных нормально распределенных целых чисел в диапазоне

а...b, включая крайние значения.