3.5.4 CSMA/CD协议

一、CSMA/CD协议

载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD（carrier sense multiple access with collision detection）

CS：载波监听，每一个站在发送数据之前以及发送数据时都要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据。

**MA：**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。

CD：碰撞检测（冲突检测），“边发送边监听”，适配器边发送数据边检测信道上信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据。

二、传播时延对载波监听的影响

最迟多久才能知道自己发送的数据没和别人碰撞？

最多是两倍的总线端到端的传播时延（2τ），【总线的端到端往返传播时延、争用期/冲突窗口/碰撞窗口】

只要经过2τ时间还没有检测到碰撞，就能肯定这次发送不会发生碰撞。

三、截断二进制指数规避算法

1、确定基本退避（推迟）时间为争用期2τ。

2、定义参数k，它等于重传次数，但k不超过10，即k=min[重传次数，10]。当重传次数不超过10时，k等于重传次数；当重传次数大于10时，k就不再增大而一直等于10。

3、从离散的整数集合[0, 1, 2^k - 1]中随机取出一个数r，重传所需要退避的时间是r倍的基本退避时间，即2rτ。

4、当重传达16次仍不能成功，说明网络太拥挤，认为此帧永远无法正确发出，抛弃此帧并向高层报告出错。

例如：

若连续多次发生冲突，就表明可能有较多的站参与争用信道。使用此算法可使重传需要推迟的平均时间随重传次数的增大而增大，因而减小发生碰撞的概率，有利于整个系统的稳定。

四、最小帧长问题

帧的传输时延至少要两倍于信号在总线中的传播时延。

最小帧长=总线传播时延 x 数据传输速率 x 2

以太网规定最短帧长为64B，凡是长度小于64B的都是由于冲突而异常终止的无效帧。