Objasnite rad metode kontrole pristupa medijima CSMA-CD?

CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) metoda je kontrole pristupa medijima (MAC) koja se koristi u lokalnim mrežama (LAN) za upravljanje načinom na koji uređaji dijele pristup zajedničkom komunikacijskom mediju, kao što je Ethernet kabel. Djeluje tako da dopušta većem broju uređaja da "slušaju" mrežu prije slanja podataka kako bi se izbjegle kolizije.

Evo detaljnog objašnjenja kako CSMA-CD radi:

1. Carrier Sensing:Prije prijenosa podataka, uređaj sluša mrežu kako bi provjerio prenosi li drugi uređaj. Ako je medij čist (nijedan drugi uređaj ne odašilje), uređaju je dopušten odašiljanje. Ako je medij zauzet, uređaj čeka dok ne postane čist prije nego što pokuša slati.

2. Detekcija sudara:Tijekom prijenosa podataka, uređaj kontinuirano nadzire mrežu radi mogućih sudara. Ako dva ili više uređaja počnu odašiljati u isto vrijeme, njihovi će se signali sukobiti, što će rezultirati oštećenim podacima. Kada se otkrije sudar, svi uređaji za odašiljanje odmah prekidaju odašiljanje.

3. Izbjegavanje sudara (CD):CSMA-CD također uključuje mehanizam koji se zove izbjegavanje sudara, koji pomaže smanjiti vjerojatnost sudara. Prije prijenosa podataka, uređaj prvo šalje kratki "signal ometanja" u mrežu. Ovaj signal upozorava druge uređaje da je medij zauzet i da se trebaju suzdržati od emitiranja na kratko vrijeme.

4. Odustajanje:Nakon što dođe do kolizije, uređaji koji su bili uključeni u koliziju čekaju nasumično određeno vrijeme prije ponovnog pokušaja slanja. To je učinjeno kako bi se spriječilo da svi uređaji pokušavaju odašiljati u isto vrijeme, čime se dodatno smanjuju šanse za dodatne kolizije.

5. Ponovni pokušaj:Nakon nasumičnog razdoblja odustajanja, uređaji ponovno pokušavaju odašiljati, prateći korake otkrivanja nositelja i otkrivanja sudara. Ako nema kolizija, prijenos podataka je uspješan.

CSMA-CD se obično koristi u starijim Ethernet LAN-ovima, posebno u 10 Mbps Ethernet mrežama. To je učinkovit i pouzdan MAC protokol, ali može biti osjetljiv na degradaciju performansi u jako opterećenim mrežama zbog povećane vjerojatnosti kolizija. Napredniji MAC protokoli poput CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) koriste se u modernim bežičnim mrežama za rješavanje ovog problema.