什麼是帶衝突避免的CSMA?


載波偵聽多路訪問(CSMA)是一種隨機訪問協議(多路訪問協議),用於最大程度地減少衝突的可能性並提高效能。使用的主要原則是“傳送前偵聽”。CSMA使用共享介質,這意味著任何資料都透過公共互連網路傳遞。

載波偵聽多路訪問(CSMA)協議的示意圖如下所示:

假設傳送方在未檢測通道狀態的情況下放置一個幀,如果另一個節點也向共享記憶體傳送幀,則會導致與其他節點的衝突。因此,我們在傳輸前進行偵聽。

載波主要有兩種狀態,如下所示:

  • 載波繁忙 - 進行傳輸

  • 載波空閒 - 不進行傳輸。

CSMA解釋

載波偵聽多路訪問(CSMA)協議在下面分步驟解釋

步驟1 - 只有當載波空閒時才會發生衝突,否則資料將被傳輸。因此,衝突的主要原因是傳播延遲。

步驟2 - 傳送方和接收方之間的距離越大,衝突的可能性也越大。

步驟3 - 假設傳送方想要將資料傳送到接收方,同時另一個節點1也使用公共通道,則會發生衝突。這也被稱為傳播延遲。

步驟4 - 基本CSMA的變體包括新增衝突避免、衝突檢測和衝突解決技術。

步驟5 - 主要用於乙太網和無線保真技術。

避免衝突的重要版本如下:

  • CSMA/CD - CSMA衝突檢測

  • CSMA/CA - CSMA衝突避免

現在讓我們看看衝突避免(CSMA/CA)的概念

CSMA/CA - CSMA衝突避免

衝突避免(CSMA/CA)的概念在下面分步驟解釋

步驟1 - CSMA/CA是一種網路多路訪問方法,其中使用載波偵聽,但節點僅在通道空閒後才開始傳輸,從而嘗試避免衝突。

步驟2 - 它用於無線網路,因為在無線網路中,由於無線發射器在資料包傳輸期間無法接收,因此無法使用替代的CSMA/CA的衝突檢測。

步驟3 - 由於隱藏節點問題和暴露終端問題,CSMA/CA不可靠。解決方案是RTS/CTS交換。

步驟4 - 如果一臺計算機想要向無線網路傳送資料,它將檢查是否有任何活動,如果等待,則一段時間後再次檢查是否發生來自其他裝置的任何其他活動,然後傳送資料並等待接收來自資料的確認。

步驟5 - 如果未收到,則傳送方可以理解資料未收到。RTS/CTS也以這種方式工作,例如,傳送方將請求傳送準備就緒,如果接收方想要回復,它將傳送傳送清除。

步驟6 - 因此,接收方將斷開所有連線,並且僅與傳送方建立連線。透過這種方式,我們可以避免衝突。

步驟7 - CSMA/CA首先用於傳輸,然後才知道檢測到的衝突。它用於無線和有線技術。CSMA/CA是一種在OSI模型的資料鏈路層執行的協議。IEEE 802.11 Wi-Fi使用的訪問方法是CSMA/CA。

讓我們看看CSMA/CA的演算法和流程圖,以更詳細地瞭解該概念

演算法

CSMA/CA的演算法如下

步驟1 - 站點準備傳輸。它使用任何一種持久策略來偵聽線路。

步驟2 - 如果發現線路空閒,則站點等待IFG(幀間間隔)時間。

步驟3 - 然後等待一段時間,然後傳送幀。

步驟4 - 傳送幀後,它設定一個計時器並等待接收方傳送的ACK

步驟5 - 如果在計時器到期前收到ACK,則傳輸成功。

步驟6 - 但是,如果傳送站未在計時器到期前收到預期的ACK,則它會增加回退引數,等待回退時間,然後重新偵聽線路。

CSMA/CA流程圖

CSMA/CA的流程圖如下:

更新於: 2021年9月11日

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