首页 理论教育计算机网络技术基础:CSMA/CD控制模式

计算机网络技术基础:CSMA/CD控制模式

【摘要】:CSMA/CD称为载波监听多路访问及冲突检测技术。对于所有的以太网络而言,它们的速度和结构类型都取决于CSMA/CD。在CSMA/CD中,当一个节点想要传输数据时,它必须先监听媒体来决定通道是否空闲。图6—13显示了CSMA/CD是如何调节数据流来避免冲突发生的。

网络的接入方式是指网络节点接入通信通道的控制方法。把网络比喻成高速公路,入口匝道是高速公路入口方式的一种,繁忙的高速公路可能会在每个匝道口处设置一个红绿灯,每隔5秒钟才允许一辆车进入。上了高速公路,汽车被限制在一个通道上,每个通道都设置了一次可以通行的车辆数。所有这些高速公路的控制设施都是为了避免车辆冲突并帮助它们到达目的地。在网络中,类似的限制应用在多个计算机公用的一条有限的带宽上,这些控制组成了网络的接入方式。

CSMA/CD称为载波监听多路访问及冲突检测技术。对于所有的以太网络而言,它们的速度和结构类型都取决于CSMA/CD。在理解以太网之前,必须先理解CSMA/CD。载波监听实际上是指以太网的网卡在网络上发送信息帧之前,必须监听媒体是否处于空闲状态。多路访问具有两种含义,既表示多个节点可以同时访问媒体,也表示一个节点发送的信息帧可以被多个节点所接收。

在CSMA/CD中,当一个节点想要传输数据时,它必须先监听媒体来决定通道是否空闲。如果通道不可用,它就等待且隔一段时间再监听一次。如果通道是空闲的,节点就传输它的数据。任何一个节点都可以在它得知通道空闲后传输数据。但是如果两个节点同时监听这个通道从而决定开始传输数据,那将出现什么情况呢?当这种情况发生时,两个传输就会互相干涉,称为冲突。

CSMA/CD的最后部分CD称为冲突检测,这个术语指的是当节点发生冲突时的解决方法:如果一个网络节点在发送数据过程中检测到冲突,就立即停止发送数据,接下来,网卡将会发出一个32bit的序列向其他的网络节点宣布它之前的传输是错误的,并宣布那些数据帧无效,这个网络节点等待一段时间后将会再次监测通道是否可用,如果可用,再重复发送。

在重负载的网络中,冲突是经常发生的,而且越多的节点参与数据传输,会发生的冲突越多,当一个以太网络中含有相当多的节点时,可能会因为冲突而产生传输效果不良的现象。冲突会破坏数据或者减短数据帧,所以在网络中监测冲突并补偿这些数据是非常重要的。图6—13显示了CSMA/CD是如何调节数据流来避免冲突发生的。(www.chuimin.cn)

图6—13 CSMA/CD工作过程

在一个以太网络中,冲突域是指两个节点在同时进行数据传输时发生冲突的一部分。在设计以太网络时,认识到这点很重要,因为转发器会像重新生成信号一样转发这些冲突信号。所以,连接有许多转发器的网络将会导致一个更大的冲突域。较高层的连接设备,如路由器和交换机,可以分化冲突域。