CSMA/CD过程

 载波侦听

 

在 CSMA/CD 访问方法中，要发送报文的所有网络设备在发送之前必须侦听。

 

如果设备检测到来自其它设备的信号，就会等待指定的时间后再尝试发送。

 

没有检测到通信时，设备将发送其报文。虽然这种发送已在进行，但该设备仍会继续侦听 LAN 中的通信或冲突。报文发送之后，该设备将恢复其默认侦听模式。

 

多路访问

 

如果设备之间的距离导致一台设备的信号延时，则另一台设备可能没有检测到信号，从而也开始发送。那么，现有两台设备同时在介质中发送信号。它们的报文将在介质中传播，直到相互碰头。此时，两者的信号就会混合，报文被毁坏。虽然报文已损坏，但剩余信号会混杂在一起继续沿介质传播。

 

冲突检测

 

当设备处于侦听模式时，可以检测共享介质中发生的冲突。冲突检测之所以能够实现，是因为当信号量超过正常水平时，所有设备都可以检测到。

 

一旦发生冲突，处于侦听模式的其它设备以及所有正在发送的设备，将会检测到信号量的增长。检测到冲突之后，各台设备将继续发送，以确保网络上的所有设备都检测到冲突。

 

堵塞信号和随机回退

 

发送设备检测到冲突之后，将发出堵塞信号。这种堵塞信号用于通知其它设备发生了冲突，以便它们调用回退算法。回退算法将使所有设备在随机时间内停止发送，以让冲突消除。

 

设备上的延迟到期后，该设备将恢复“发送前侦听”模式。随机回退时间可确保涉入冲突的设备不会再同时尝试发送流量，以免再现整个冲突过程。但这也意味着，在两台涉入冲突的设备重新发送之前，第三台设备可能会先行发送。

集线器和冲突域

 

由于冲突偶尔会在共享的介质拓扑中发生，即使采用 CSMA/CD 也一样，因此我们需要找出可能导致冲突增加的情况。随着 Internet 的快速发展：

越来越多的设备连接到网络。

设备对网络介质的访问越来越频繁。

设备之间的距离越来越长。

 

前面讲过，集线器是作为中间网络设备而存在的，可让更多节点连接到共享的介质。集线器也称为多端口中继器，它将收到的数据信号重新发送到所有连接的设备（向集线器发送信号的设备除外）。集线器不能实现按地址传送数据之类的网络功能。

 

集线器和中继器都是中间设备，用于延伸以太网电缆可以到达的距离。由于集线器在物理层运行，只处理介质中的信号，因此它们连接的设备之间以及集线器本身内部可能会发生冲突。

 

另外，通过集线器让更多用户接入网络会降低每个用户的性能，因为介质的容量是固定的，但共享它的设备越来越多。

 

通过一台集线器或一系列直接相连的集线器访问公共介质的相连设备称为冲突域。冲突域也称为网段。集线器和中继器因此会影响冲突域大小的增长。

 

冲突数量的上升会降低网络的效率，让用户烦恼。

 

虽然 CSMA/CD 是一个帧域管理系统，但它只能管理有限数量的设备的冲突，以及用量较少的网络上的冲突。因此，如果大量用户需要访问并且需要更多活动的网络访问，则必须采用其它机制。

 

我们将会看到，用交换机取代集线器可以逐步缓解此问题