什么是CSMA/CD

最新推荐文章于 2024-06-09 10:43:13 发布
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分类专栏： 网络知识 名词解释 文章标签： 网络 工作
CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）是一种争用型的介质访问控制协议，起源于ALOHA网并加以改进。该协议允许网络中的节点独立决定数据帧的发送与接收，在发送数据前会进行载波监听，若检测到冲突则停止发送并延迟重试。此协议在以太网中广泛应用。

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CSMA/CD

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect），即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。它起源于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所采用的争用型协议，并进行了改进，使之具有比ALOHA协议更高的介质利用率。

CSMA/CD是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统（如Ethernet）被广泛使用。

CSMA/CD控制方式的优点是：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位 ，不需集中控制，不提供优先级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降。

CSMA/CD应用在ISO7层里的数据链路层,它的工作原理是:发送数据前先监听信道是否空闲,若空闲则立即发送数据.在发送数据时,边发送边继续监听.若监听到冲突,则立即停止发送数据.等待一段随即时间,再重新尝试. 
 

 

转自 :  http://baike.baidu.com/view/54303.htm

 

CSMA/CD解释与理解
weixin_30265103的博客
05-03 8755
1. CSMA/CD含义 CSMA/CD即载波监听多点接入/碰撞检测，此协议是使用在总线型网络中的，不同计算机是通过多点接入的方式连接在一起。协议的重点在于监听和碰撞检测。 2. 为什么要监听和碰撞检测 当初学习的时候，对于为什么要监听空闲和检测碰撞一直很疑惑，其实原因很简单，对于总线型网络来说，如果有多个主机同时发送信号，那么是很难从中分辨出信息的。举个栗子就是一堆不同频率相位的正弦混合在一起，...
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CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection 即带冲突检测的载波监听多路访问技术(载波监听多点接入/碰撞检测)。 CSAM/CD的工作原理可概括成4句话，即先听后发，边发边听，冲突停止，随机延时后重发，具体过程如下。 1）当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络中是否有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲...
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CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）是一种在局域网（LAN）中广泛采用的数据通信协议，特别是在以太网中。它的主要目的是有效地管理共享介质的访问，确保多个设备能够公平地传输数据，同时避免数据包碰撞。下面...
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CSMA/CD的动画演示，还有讲解。CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即带冲突检测的载波监听多路访问技术(载波监听多点接入/碰撞检测)。
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计算机网络基本概念（三）CSMA/CD
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目录 一：基本概念 二：CSMA/CD协议的工作过程 一：基本概念 即带冲突检测的载波监听多路访问技术（载波监听多点接入/碰撞检测）在传统的共享以太网中，所有的节点共享传输介质。如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务，就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。 载波监听：利用电子技术检测总线上有没有其他计算机也在发送，实际上就是在检测信道，获得发送权 碰撞监听：边发送边监听，判断自己在发送数据的时候其他站是否也在发送数据 二：CSMA/CD协议的工作过程 准备发送：适配器从.
CSMA/CD（具有冲突检测的载波侦听多路访问）
wtml
10-31 1万+
CSMA/CD是一种争用型的介质访问控制（MAC)协议。 主要应用于现场总线Ethernet中。一个改进是，对于每一个站而言，一旦它检测到有冲突，它就放弃它当前的传送任务。换句话说，如果两个站都检测到信道是空闲的，并且同时开始传送数据，则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。它们不应该再继续传送它们的帧，因为这样只会产生垃圾而已；相反一旦检测到冲突之后，它们应该立即停止传送数据。快速地终止被损坏的帧
2.2 CSMA/CD
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03-10 631
2.2CSMA/CD CSMA/CD 带有冲突检测的载波监听多路访问 CD：冲突检测 CS：载波侦听 MA：多路访问 共享式网络中可能会出现信号冲突现象。 CSMA/CD：带有冲突检测的载波监听多路访问，可以检测冲突，但无法“避免” 空闲状态发送，有冲突了就立马停止，检测空闲时候再发 先听后发，边听边发，冲突停发，随机延迟后重发 转存失败重...
【杂记-浅谈浅谈CSMA/CD 载波监听多址接入/碰撞检测】
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CSMA/CD 简要介绍
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03-21 2万+
参考 《计算机网络-第7版》 《计算机网络-自顶向下》 一、名字 CSMA/CD：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection 载波监听多点接入/碰撞检测 载波监听：检测信道。在发送数据前，发送数据中，每个站都要不断检测信道 多点接入：因为是总线型的网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上 碰撞检测：边发送边监听 特别的是...
计算机网络——CSMA/CD协议
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10-28 6082
    总线上只要有一台计算机在发送数据，总线的额传输资源就被占用。在同一时间只能允许一台计算机发送数据。以太网采用简单的随机接入，但有很好的协议用来减少冲突发生的概率。这就像多人开一场讨论会，想发言的随时可以发言，不需要举手示意。但如果你听见有人在发言，就必须等待别人讲完了才能发言。有时碰到两个甚至多个人一起发言，产生了冲突，此时大家必须立即停止发言，等听不见别人发言再发言。以太网采用的协议类似于上面的机制，即CSMA/CD协议，意思是载波监听多点接入/碰撞检测。     CSMA/CD协议有以下要点：
计算机网络：数据链路层 - CSMA/CD协议
博客网站 https://async-area.com
04-08 3912
讲解计算机网络中随机接入控制协议，CSMA/CD协议
什么是 CSMA/CD？
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### CSMA/CD协议的基本概念与工作原理 #### 基本定义 CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，带冲突检测的载波监听多路访问）是一种用于局域网（LAN）的数据链路层协议。它规定了一种允许多个设备共享同一通信介质的方法，并通过监听信道状态来减少数据包碰撞的可能性[^2]。 #### 工作机制详解 1. **多点接入** 多个节点以多点接入的方式连接到一根总线上。这意味着所有的设备都共享同一个物理媒介来进行数据传输[^2]。 2. **载波监听** 在发送数据之前，每个节点必须先监听信道是否空闲。这是通过电子技术检测总线上的信号电压变化实现的。只有当信道被确认为空闲时，节点才会发起数据传输[^2]。 3. **碰撞检测** 节点在发送数据的同时还需要继续监听信道的状态。这是因为即使在开始发送时信道是空闲的，也不能完全排除其他节点几乎同时决定发送的情况。如果在发送过程中检测到了电压波动异常，则表明发生了冲突。此时，所有涉及冲突的节点都将立即停止当前的数据传输活动[^2]。 4. **冲突处理** 一旦检测到冲突，参与冲突的所有站点都会执行退避算法。这通常涉及到计算一个随机时间间隔，在这段时间过后再次尝试重新发送消息。这种方法有助于降低后续可能产生的新冲突概率。 5. **重试次数限制** 如果某个特定帧经历过多轮失败后的重传仍未能成功送达目标地址，则最终会放弃此次传送请求并将错误报告给高层应用或管理实体进行进一步处理[^2]。 ```python import random import time def csma_cd_send(data): def is_channel_idle(): # Simulate checking if the channel is idle. return bool(random.getrandbits(1)) retry_limit = 16 retries = 0 while retries < retry_limit: if is_channel_idle(): # Check whether the medium is free before transmitting. try: start_transmission(data) if detect_collision_during_transmit(): raise Exception("Collision detected.") print(f"Data {data} transmitted successfully!") break except Exception as e: print(e) backoff_time = calculate_exponential_backoff(retries) time.sleep(backoff_time) # Wait according to exponential back-off algorithm. else: time.sleep(random.random()) # Continue listening until it's clear. retries +=1 else: print("Transmission failed after maximum number of attempts.") csma_cd_send('Sample Data') ``` --- ### 总结 综上所述，CSMA/CD 协议提供了一个有效的框架让多个设备能够在不需中心控制器协调的情况下安全可靠地共用单一通信路径资源。然而需要注意的是，由于其设计特点决定了仅适用于较小规模且地理范围有限的传统有线网络环境中最为理想有效[^1]^。
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