เทคนิคการส่งข้อมูลแบบ CSMA/CD มีลักษณะการส่งอย่างไร

CSMA/CD

CSMA/CD
มาตรฐานของระบบเครือข่ายท้องถิ่น
มาตรฐานของ LAN ถูกกำหนดโดยคณะกรรมการจาIEEE ซึ่งมีชื่ออย่างเป็นทางการว่า IEEE 802 Local and Metropolitan Area Network Standard Committee โดยจะเน้นการกำหนดคุณสมบัติในระดับของ Physical Layer และ Data Link Layer ใน OSI Reference Model มาตรฐานจำนวนมากถูกกำหนดออกมาจากกรรมการกลุ่มนี้ และได้นำมาใช้กำหนดรูปแบบโครงสร้างของระบบเครือข่ายในปัจจุบัน มาตรฐานที่น่าสนใจมีดังต่อไปนี้
รูปที่ 4 IEEE 802 protocol layers เปรียบเทียบ
IEEE 802.3: Ethernet
Ethernet นับเป็นต้นกำเนิดของเทคโนโลยี LAN เนื่องจาก LAN ส่วนมากหรือเกือบทั้งหมดในปัจจุบันใช้ พื้นฐานของเทคโนโลยีนี้ คุณลักษณะเฉพาะในการทำงานของ Ethernet คือการทำงานแบบที่เรียกว่า การเข้าใช้ระบบเครือข่ายโดยวิธีช่วงชิง หรือ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) โดยมีหลักการทำงานดังนี้
CSMA/CD
หลักการทำงานของ CSMA/CD
1.ก่อนที่ผู้ใช้จะส่งข้อมูล จะต้องมีการแจ้งออกไปก่อนเพื่อตรวจสอบดูว่ามีสัญญาณของผู้ใช้คนอื่นช้างานอยู่หรือไม่
2.ถ้าผู้ใช้งานรายอื่นไม่ใช้งาน จึงจะเริ่มส่งข้อมูลออกไปได้
3.หากตรวจพบสัญญาณของผู้ใช้รายอื่นอยู่ จะต้องรอจนกว่าสายจะว่างถึงจะส่งข้อมูลได้
4.ถ้าเกิดปัญหาในการตรวจสอบสัญญาณ ซึ่งอาจเนื่องมาจากระยะทางส่งอยู่ห่างกันมาก อาจจะเกิดการชนกันของข้อมูลขึ้นได้ ในกรณีนี้ให้ทั้งทุกๆ สถานีต้องหยุดการส่งข้อมูลขณะนั้น
5.แล้วะทำการการสุ่มช่วงระยะเวลาในการรอ เพื่อทำการส่งข้อมูลออกไปใหม่เพื่อไม่ให้มีการชนกันเกิดขึ้นอีก
6.ถ้าหากยังมีชนเกิดขึ้นอีก ก็จะต้องหยุดรอโดยเพิ่มช่วงระยะเวลาในการสุ่มเป็นสองเท่าเพื่อให้ลดโอกาสการชนกันลงและส่งข้อมูลออกไปใหม่ และทำซ้ำเช่นนี้ จนกว่าข้อมูลจะถูกส่งออกไปได้อย่างสมบูรณ์

สารบัญ Show

Multiple Access Protocols (โปรโตคอลที่ใช้ในการจัดการกับการรับส่งข้อมูลแบบ broadcast)
เข้าถึงโหมด
การปรับเปลี่ยนโปรโตคอล
ดูสิ่งนี้ด้วย
อ้างอิง

แม้ว่าระบบ CSMA/CD ดูเหมือนจะเป็นวิธีจัดระเบียบการส่งสัญญาณในระบบเครือข่ายที่ไม่เรียบร้อยนัก แต่ก็ทำงานได้ผลเป็นอย่างดี แต่เมื่อมีจำนวนโหนดบนเครือข่ายมากขึ้น ก็จะทำให้ความน่าจะเป็นในการปะทะกันของ ข้อมูลเพิ่มมากขึ้นด้วย ซึ่งจะส่งผลให้เครือข่ายทำงานช้าลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
ระบบเครือข่าย Ethernet ยังสามารถแบ่งประเภทได้อีก ตามความเร็วและชนิดของสายเคเบิล ตัวอย่าง
IEEE 802.3 10Base5 (Thick EthernetIEEE 802.3u 1. IEEE 802.4: Token Bus IEEE 802.5: Token Ring IEEE 802.9: Isochronous Networks IEEE 802.11: Wireless

ที่มา
http://cp101km.swu.ac.th/index.php/51102010027

Multiple Access Protocols (โปรโตคอลที่ใช้ในการจัดการกับการรับส่งข้อมูลแบบ broadcast)

หลังจากพวกเราได้ศึกษาวิชา computer networking มาบ้างแล้ว พวกเราคงจะคุ้นเคยกับคำว่า protocol ดี และรู้ว่า protocol นั้นหมายถึงการกำหนดระเบียบปฏิบัติและวิธีการที่จะใช้ในการสื่อสารกันระหว่าง node ต่าง ๆ ที่อยู่ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (ดูเพิ่มเติม internet protocol) ใน internet protocol layer แต่ละ layer ต่างก็มี protocol เฉพาะที่เป็นของตัวเอง เพื่อใช้ในการสื่อสารระหว่าง protocol ใน layer นั้น ๆ ในบทความนี้เราจะได้เรียนรู้ protocol ที่ใช้ใน link layer ซึ่งมีลักษณะพิเศษแตกต่างจาก protocol ที่ใช้ใน … Continue reading →

Posted in Network | Tagged ชาคริต กุลไกรศรี, Carrier Sense Multiple Access, CDMA, Channel Partitioning Protocols, Code Division Multiple Access, CSMA, CSMA with collision detection, CSMA/CD, FDM, Frequency Division Multiplexing, Multiple Access Protocols, Polling Protocol, Random Access Protocol, Slotted ALOHA, Taking Turns Protocols, TDM, Time Division Multiplexing, Token Passing Protocol |

ผู้ให้บริการการเข้าถึงหลายความรู้สึก ( CSMA ) คือการควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) โปรโตคอลที่โหนดจะตรวจสอบตัวตนของคนอื่น ๆเข้าชมก่อนที่จะส่งในที่ใช้ร่วมกันกลางส่งเช่นรถบัสไฟฟ้าหรือวงดนตรีของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

เครื่องส่งสัญญาณความพยายามที่จะตรวจสอบว่าการส่งอื่นที่อยู่ในความคืบหน้าก่อนที่จะเริ่มการส่งโดยใช้กลไกการให้บริการความรู้สึก นั่นคือมันพยายามตรวจจับการมีอยู่ของสัญญาณผู้ให้บริการจากโหนดอื่นก่อนที่จะพยายามส่ง หากผู้ให้บริการรับรู้โหนดจะรอให้การส่งกำลังดำเนินการสิ้นสุดก่อนที่จะเริ่มการส่งของตัวเอง ในทางกลับกันการใช้ CSMA หลายโหนดอาจส่งและรับบนสื่อเดียวกัน โดยทั่วไปการส่งโดยโหนดหนึ่งจะได้รับโดยโหนดอื่น ๆ ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับสื่อ

รูปแบบต่างๆของ CSMA พื้นฐานรวมถึงการเพิ่มเทคนิคการหลีกเลี่ยงการชนกันการตรวจจับการชนและการแก้ปัญหาการชนกัน

เข้าถึงโหมด

รูปแบบต่างๆของ CSMA ใช้อัลกอริทึมที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดเวลาที่จะเริ่มการส่งข้อมูลไปยังสื่อที่ใช้ร่วมกัน คุณลักษณะที่แตกต่างที่สำคัญของอัลกอริทึมเหล่านี้คือความก้าวร้าวหรือต่อเนื่องในการเริ่มการส่งข้อมูล อัลกอริทึมที่ก้าวร้าวมากขึ้นอาจเริ่มส่งข้อมูลได้เร็วขึ้นและใช้แบนด์วิดท์ที่มีอยู่ของสื่อในเปอร์เซ็นต์ที่สูงขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการชนกับเครื่องส่งอื่น ๆ มากขึ้น

1 ถาวร 1-persistent CSMA เป็นอัลกอริธึมการส่งข้อมูลเชิงรุก เมื่อโหนดส่งสัญญาณพร้อมที่จะส่งสัญญาณจะตรวจจับสื่อส่งว่าว่างหรือไม่ว่าง หากไม่ได้ใช้งานระบบจะส่งสัญญาณทันที ถ้าไม่ว่างมันจะตรวจจับสื่อส่งอย่างต่อเนื่องจนกว่าจะว่างจากนั้นส่งข้อความ ( เฟรม ) โดยไม่มีเงื่อนไข (เช่นมีความน่าจะเป็น = 1) ในกรณีที่เกิดการ ชนกันผู้ส่งจะรอเป็น ช่วงเวลาสุ่มและลองทำตามขั้นตอนเดิมอีกครั้ง CSMA 1 ถาวรถูกใช้ในระบบ CSMA / CD รวมทั้ง อีเธอร์เน็ต ไม่ถาวร Non persistent CSMA คืออัลกอริธึมการส่งผ่านที่ไม่ก้าวร้าว เมื่อโหนดส่งสัญญาณพร้อมที่จะส่งข้อมูลมันจะตรวจจับสื่อส่งว่าว่างหรือไม่ว่าง หากไม่ได้ใช้งานระบบจะส่งสัญญาณทันที หากไม่ว่างระบบจะรอเป็นระยะเวลาหนึ่งแบบสุ่ม (ในระหว่างที่ไม่รู้สึกถึงตัวกลางในการส่งสัญญาณ) ก่อนที่จะทำซ้ำวงจรลอจิกทั้งหมด (ซึ่งเริ่มต้นด้วยการตรวจจับสื่อส่งว่าว่างหรือไม่ว่าง) อีกครั้ง วิธีนี้ช่วยลดการชนกันส่งผลให้ทรูพุตสื่อโดยรวมสูงขึ้น แต่มีโทษของการหน่วงเวลาเริ่มต้นนานกว่าเมื่อเทียบกับ 1 ต่อเนื่อง P- หมั่น นี่คือแนวทางระหว่างโหมดการเข้าถึง CSMA แบบ 1 ต่อเนื่องและไม่ถาวร [1]เมื่อโหนดส่งสัญญาณพร้อมที่จะส่งข้อมูลมันจะตรวจจับสื่อส่งว่าว่างหรือไม่ว่าง หากไม่ได้ใช้งานระบบจะส่งสัญญาณทันที ถ้าไม่ว่างแล้วความรู้สึกมันกลางส่งอย่างต่อเนื่องจนกลายเป็นไม่ได้ใช้งานแล้วส่งด้วยความน่าจะ พีถ้าโหนดไม่ส่ง (น่าจะเป็นของเหตุการณ์นี้คือ 1-P ) ก็รอจนกระทั่งมีอยู่ถัดไป ช่วงเวลาถ้ากลางส่งไม่ว่างจะส่งอีกครั้งกับความน่าจะเป็นแบบเดียวกัน พีการระงับความน่าจะเป็นนี้จะทำซ้ำจนกว่าเฟรมจะถูกส่งในที่สุดหรือเมื่อพบว่าสื่อไม่ว่างอีกครั้ง (เช่นโหนดอื่นบางโหนดเริ่มส่งแล้ว) ในกรณีหลังโหนดจะทำซ้ำวงจรลอจิกทั้งหมด (ซึ่งเริ่มต้นด้วยการตรวจจับสื่อส่งสัญญาณว่าว่างหรือไม่ว่าง) อีกครั้ง p-persistent CSMA ใช้ในระบบ CSMA / CA รวมถึง Wi-Fiและระบบ วิทยุแพ็คเก็ตอื่น ๆ O- หมั่น แต่ละโหนดถูกกำหนดลำดับการส่งโดยโหนดควบคุม เมื่อตัวกลางในการส่งไม่ได้ใช้งานโหนดจะรอช่วงเวลาตามลำดับการส่งที่กำหนด โหนดที่กำหนดให้ส่งการส่งครั้งแรกทันที โหนดที่กำหนดให้ส่งวินาทีจะรอหนึ่งช่วงเวลา (แต่เมื่อถึงเวลานั้นโหนดแรกเริ่มส่งแล้ว) โหนดตรวจสอบสื่อสำหรับการส่งสัญญาณจากโหนดอื่นและอัปเดตลำดับที่กำหนดด้วยการส่งข้อมูลที่ตรวจพบแต่ละรายการ (กล่าวคือย้ายตำแหน่งหนึ่งไปใกล้ด้านหน้าของคิว) [2] O-ถาวร CSMA จะถูกใช้โดย CobraNet , LonWorksและ เครือข่ายพื้นที่ควบคุม

การปรับเปลี่ยนโปรโตคอล

เมื่อออกอากาศผ่านเครือข่ายเฉพาะกิจสำหรับยานพาหนะกลยุทธ์ 1-persistence และ p-persistence แบบเดิมมักทำให้เกิดปัญหาพายุกระจาย [ ต้องการข้อมูลอ้างอิง ]เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพวิศวกรได้พัฒนาเทคนิคที่ปรับเปลี่ยนสามประการ ได้แก่ การคงอยู่ของ p-persistence แบบถ่วงน้ำหนักการคงอยู่แบบ slotted 1 และการติดตาแบบเจาะรู [3] [4]

การเข้าถึงแบบหลายทางของผู้ให้บริการด้วยการตรวจจับการชน CSMA / CD ใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ CSMA โดยการยุติการส่งทันทีที่ตรวจพบการชนกันซึ่งจะช่วยลดระยะเวลาที่ต้องใช้ก่อนที่จะลองใหม่ได้ CSMA / ซีดีถูกใช้โดย อีเธอร์เน็ต การเข้าถึงหลายช่องทางด้วยความรู้สึกของผู้ให้บริการพร้อมการหลีกเลี่ยงการชน ในการหลีกเลี่ยงการชนกันของ CSMA / CA ใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ CSMA หากตรวจพบว่าสื่อส่งกำลังไม่ว่างก่อนที่จะส่งสัญญาณการส่งจะถูกเลื่อนออกไปเป็นช่วงเวลาแบบสุ่ม ช่วงเวลาสุ่มนี้ช่วยลดความเป็นไปได้ที่โหนดสองโหนดหรือมากกว่าที่รอการส่งจะเริ่มส่งพร้อมกันเมื่อยุติการส่งที่ตรวจพบซึ่งจะช่วยลดอุบัติการณ์ของการชนกัน CSMA / CA จะถูกใช้โดย Wi-Fi CSMA พร้อม Collision Resolution CSMA / CR ใช้ลำดับความสำคัญในส่วนหัวของเฟรมเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกัน มันถูกใช้ใน เขตควบคุมเครือข่าย CSMA เวลาเสมือน VTCSMA ถูกออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการปะทะกันที่เกิดจากโหนดส่งสัญญาณพร้อมกันใช้ส่วนใหญ่ในฮาร์ด ระบบเวลาจริงใช้นาฬิกาสองเรือนเพื่อจัดลำดับความสำคัญของข้อความตามกำหนดเวลา [5]

ดูสิ่งนี้ด้วย

การชนกันในพื้นที่
การชนกันจากระยะไกล

อ้างอิง

^ F. Calí, M. Conti และ E. Gregori, "Dynamic IEEE 802.11: การออกแบบ, การสร้างแบบจำลองและการประเมินประสิทธิภาพ," IEEE J. Selected Areas Commun., vol. 18, หน้า 1774–1786, ก.ย. 2000
^ สหรัฐ 5761431
^ นาจาฟซาเดห์; ไอ ธ นิน; คาริมิ. "แบบจำลองการวิเคราะห์สำหรับเครือข่ายยานพาหนะที่กระจัดกระจายและหนาแน่น" "ความก้าวหน้าทางวิทยาการคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ" : First International Conference on Computer Science and Information Technology, CCSIT 2011. p. 211.
^ Choi et al .:"โครงการการออกอากาศที่มีประสิทธิภาพโดยไม่คำนึงถึงการจัดจำหน่ายยานพาหนะในเครือข่ายพาหนะเฉพาะกิจ"วารสาร EURASIP on Wireless Communications and Networking 2014 2014: 133. ‹ดู Tfd› doi : 10.1186 / 1687-1499-2014-133 [เข้าถึง 2 ก.ย. 2017]
^ กฤษณะ, ซม.; ชินกก. (1997). ระบบ Real-Time การศึกษาระดับอุดมศึกษาของ McGraw-Hill น. 240. ISBN 978-0-07-070115-1.