CSMA-CDメディアアクセス制御方式の動作を説明してください。
CSMA-CD の仕組みについて詳しく説明します。
1. キャリア センシング:データを送信する前に、デバイスはネットワークをリッスンして、別のデバイスがすでに送信しているかどうかを確認します。メディアがクリアな場合 (他のデバイスが送信していない場合)、デバイスは送信を許可されます。メディアがビジー状態の場合、デバイスはメディアがクリアになるまで待機してから送信を試みます。
2. 衝突検出:データの送信中、デバイスは潜在的な衝突がないかネットワークを継続的に監視します。 2 つ以上のデバイスが同時に送信を開始すると、それらの信号が衝突し、データが破損します。衝突が検出されると、すべての送信デバイスは直ちに送信を停止します。
3. 衝突回避 (CD):CSMA-CD には、衝突の可能性を減らすのに役立つ衝突回避と呼ばれるメカニズムも組み込まれています。データを送信する前に、デバイスはまず短い「妨害信号」をネットワーク上に送信します。この信号は、メディアがビジー状態であること、および短期間送信を控えるべきであることを他のデバイスに警告します。
4. バックオフ:衝突が発生した後、衝突に関与したデバイスはランダムな時間待機してから、再度送信を試みます。これは、すべてのデバイスが同時に送信を試行するのを防ぎ、さらなる衝突の可能性をさらに減らすために行われます。
5. 再試行:ランダム バックオフ期間の後、デバイスはキャリア センスと衝突検出の手順に従って、再度送信を試みます。衝突がなければ、データ送信は成功です。
CSMA-CD は、古いイーサネット LAN、特に 10 Mbps イーサネット ネットワークで一般的に使用されています。これは効率的で信頼性の高い MAC プロトコルですが、負荷の高いネットワークでは衝突の可能性が高まるため、パフォーマンスが低下する可能性があります。最新のワイヤレス ネットワークでは、この問題に対処するために、CSMA-CA (衝突回避機能付きキャリア センス多元接続) などのより高度な MAC プロトコルが使用されています。