Wenn Ethernet in gemeinsam genutzten Medien betrieben wird, verwendet es ein Netzwerkzugriffsmethodenprotokoll namens CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Wie CSMA / CD funktioniert, wird im Folgenden auf einfache Weise erklärt.

Als sich die Ethernet-LAN-Technologie vor langer Zeit entwickelte, wurde sie auf gemeinsam genutzten Medien betrieben. In einem LAN (Shared Media Local Area Network) wird die gesamte verfügbare Bandbreite im Netzwerk für alle Geräte freigegeben. Die ersten Ethernet-Standards waren 10Base2 und 10Base5. In 10Base2- und 10Base5-basierten Ethernet-Netzwerken wurden Geräte über Koaxialkabel in Bustopologie miteinander verbunden.

Ein weiteres Beispiel für gemeinsam genutzte Medien ist, wenn die Geräte in einem Ethernet-Netzwerk über Hubs verbunden sind. Wenn Sie über Hubs verbunden sind, teilen sich alle Geräte in diesem Ethernet-Netzwerk logisch dieselben Medien. In einem gemeinsam genutzten Medium erfolgt die Kommunikation normalerweise zwischen Geräten mithilfe von Broadcasts.

Heutzutage können wir kein Ethernet-Netzwerk finden, das mit gemeinsam genutzten Medien arbeitet.

In CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Kollision Erkennung) Access Methode protokoll, jeder host hat gleich zugriff auf die draht und können ort daten auf die draht, wenn die draht ist frei von verkehrs. Mit anderen Worten, Geräte befinden sich im Listen-before-Transmit-Carrier-Sense-Modus.

Wenn ein Gerät Daten zur Übertragung auf das Kabel legen möchte, „spürt“ es das Kabel, um festzustellen, ob sich bereits ein Signal auf dem Kabel befindet. Wenn sich bereits Datenverkehr auf dem Medium befindet, wartet das Gerät eine zufällige Zeit und „spürt“ erneut.

csma-CD-Träger-Sinn.jpg

Wenn es ist keine verkehrs (kein signal in draht), wird das gerät ort die daten in die medium. Gleichzeitig hört das Gerät von den Medien ab, da das Gerät sicherstellen möchte, dass keine anderen Geräte gleichzeitig senden.

csma-cd-Mehrfachzugriff.jpg

Wenn jedoch zwei Geräte gleichzeitig Daten auf dem Medium ablegen, kollidieren die Signale miteinander und zerstören die Daten. Wenn das Datensignal während der Übertragung aufgrund einer Kollision zerstört wird und das verlorene Datensignal erneut übertragen werden muss.

csma-cd-Kollisionserkennung.jpg

Wenn eine kollision auftritt und erkannt, die geräte beteiligt in kollision wird übertragen „MARMELADE signal“ für eine kurze zeit, so dass alle geräte in die netzwerk erkennen, dass die kollision hatte passiert. Das „JAM-Signal“ zeigt allen anderen Geräten auf den gemeinsam genutzten Ethernet-Medien an, dass eine Kollision stattgefunden hat, und niemand sollte Daten auf das Kabel legen.

csma-CD-Stau-Signal.jpg

Wenn alle Geräte erkannt haben, dass die Kollision im Netzwerk stattgefunden hat, hören die Geräte für einen zufälligen Zeitraum auf zu senden. Die zufällige Wartezeit wird durch den Backoff-Algorithmus bestimmt.

csma-cd-zufällig-backoff.jpg

Wenn der zufällige Zeitraum abgelaufen ist, kann jedes Gerät wieder auf die freigegebenen Medien zugreifen.

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