CSMA/CD协议

1.1 以太网采用广播方式发送

• 在具有广播特性的总线上实现一对一的通信；

1.2 为了通信方便，以太网采取了两种重要的措施

• 1.较为灵活的无连接的工作方式：
  • 不必先建立连接就可以直接发送数据；
  • 对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方发回确定消息；
    • 注意：这样做局域网信道的质量很好，因为信道质量产生差错的概率使很小的，差错的纠正有高层决定；
• 2 使用曼彻斯特编码发送数据
• 缺点：所占的频带宽度是原始的基带信号两倍；

1.3CSMA/CD含义：载波监听多点接入/碰撞检测

• 多点接入： 表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上；
• 载波监听： 指每一个站在发送数据之前检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有则暂时不要发送数据，以免发生碰撞；即是用电子技术检测总线上是否有其他计算机发送的数据信号；
• 碰撞检测（冲突检测）： 就是计算机发送数据边检测信道上的信号电压大小，几个站同时发送数据时，总线上的信号电压摆动值就会增大，当电压超过一定的门限值时，就表明至少有两个站在同时发送数据，表明发生碰撞；

1.4 CSMA/CD的重要特性

• 使用该协议的以太网只能时半双工通信；
• 每个站发送数据之后的一小段时间内，存在遭遇碰撞的可能性；
• 这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率；

争用期

• 最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间2┏ ，就可以知道发送的数据帧遭受了碰撞，以太网的端到端往返时延2称为 争用期（或碰撞窗口）
• 只有过了争用期这段时间才能肯定该次的数据发送没有发生碰撞；

争用期的长度

• 10Mbits以太网五51.2us为争用期的长度，即64字节；----这一位置额，若前64字节没有发生冲突，则后续的数据也不会发生冲突；

二进制指数类型退避算法

最短有效帧长

• 如果有冲突发生，则一定发生在前64字节之内；
• 以太网规定了最短有效真长为64字节，
• 凡是长度小于64字节都是由于冲突而异常终止的无效帧；

强化碰撞

• 1.立即停止发送数据；
• 2.再继续发送若干比特的人干扰信号，以便其他用户知道现在数据发生了碰撞；

CSMA/CD协议的要点

• 1.准备发送。
• 2.检测信道；
  • 若检测到信道忙，则应不停地检测，一直等待信道转为空闲。若检测到信道空闲，并在 96 比特时间内信道保持空闲（保证了帧间最小间隔），就发送这个帧。
• 3.检查碰撞
  • 1.发送成功：在争用期内一直没有检测到碰撞；
  • 2.发送失败：在争用期内检测到碰撞； 这时立即停止发送数据，并按规定发送人为干扰信号；适配器接着执行指数退避算法，等待┏倍512比特时间过后，返回步骤2，继续检测信道；若重传16次依然不成功，则停止重传 向上报错；