CSMA/CD

개요

Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection

IEEE 802.3, LAN의 이더넷 전송 프로토콜에서 사용한다. 즉 우리가 사용하는 인터넷 환경에서 항상 적용되고 있는 방식이다.

• Carrier Sense : 회선의 상태에 따라
• Multiple Access : 누구든 동시에 접근할 수 있으면서
• Collision Detection : 충돌을 검사하여 제어하는 통신 방식

관련 용어

• Collision Domain : 같은 물리적 매체에 연결된 장치들의 집합. 같은 도메인 내에서 2개 이상의 장치가 동시에 접근하려고 하는 경우 충돌이 발생한다.
• Back-off Time : 충돌 발생 후 대기했다가 전송하기까지의 시간

제어 원리

• 각 호스트들이 전송매체에 경쟁적으로 데이터를 전송한다.
• 프레임을 전송하면서 충돌여부를 검사한다.
• 전송 중에 충돌이 감지되면 패킷의 전송을 즉시 중단한다.
• 충돌이 발생한 사실을 모든 스케이션들이 알 수 있도록 간단한 통보신호를 송신한다.
• 통보신호에 따라 전송을 조절한다.

장단점

• 장점
  • 토큰 패싱 방식에 비해 구현이 비교적 간편하다.
  • 어느 한 기기에 고장이 발생하여도 다른 기기의 통신에 전혀 영향을 미치지 않는다.
• 단점
  • 스테이션의 수가 많아지면 충돌이 많아져서 효율이 떨어진다.
  • 전송 도중 충돌이 발생하면 임의의 시간 동안 대기하기 때문에 지연시간을 예측하기 어렵다.

제어 방식 3가지

Non-persistent

1. 매체가 사용 중이 아니면 즉시 전송
2. 매체가 사용 중이면, 확률분포에서 구한 재전송 지연시간만큼 기다림

• 임의 지연( random delay) 사용은 충돌확률을 감소
• 그러나, 매체가 비었을 때 임의 지연 때문에 데이터 전송이 없는 채널 휴지 발생

1-persistent

1. 매체가 사용 중이 아니면 즉시 전송
2. 매체가 사용 중이면 기다렸다가 채널이 비는 순간 즉시 전송

• 채널 휴지 시간을 제거하기 위해 사용
• 임의 지연이 없이게 채널 휴지는 거의 없지만 충돌 확률이 높음

p-persistent

1. 매체가 사용 중이 아니라면, 확률 p로 전송하고 (1-p)의 확률로 하나의 시간단위를 지연시킨다.
2. 매체가 사용 중이중 기다렸다가 채널이 비는 순간 확률 p로 전송하고 확률 (1-p)로 대기

• 위 장단점을 상호 보완하기 위한 방법