Ethernet LAN - CSMA/CD



 ◆ CSMA/CDとは

 CSMA/CDはCarrier Sense Multiple Access with Collision Detectionの略であり、Ethernetが採用して
 いる通信方式の1つで、初期イーサネットLANで使用されていたアクセス制御方式。10Base5や10Base2
 といった同軸ケーブルを使用したバス型のトポロジーや、10Base-T/100Base-TXのケーブルの場合でも
 半二重通信しかサポートしないハブを使用したスター型トポロジーでも、CSMA/CD方式は使用されます。
 ※ スイッチの普及や全二重通信が広く採用されている現在のイーサネットLANでは、CSMA/CDはほぼ見られなくなりました。



 ◆ CSMA/CDの動作

 CSMA/CDは要約すると次のような動作をします。イーサネットフレームを伝送したいPC端末はケーブル
 の通信状況(電気信号の状況)を確認し、フレームが伝送されていなければ自身のフレームを送信します。
 複数の機器が同時に送信してデータが衝突した場合(コリジョン発生)、ある時間を待って送信をやり直す。


    



 信号を感知 (Carrier Sense) しフレーム伝送を行い、フレームが衝突を検出 (Collision Detection) すると
 ランダムな時間を待ち送信を開始します。この方法で、1本のケーブル上 (1つのネットワークの媒体上) を
 複数のノードがお互いにアクセス (Multiple Access) できるようになります。これがCSMA/CD方式です。
 以下はフレームが衝突した場合の詳細なフロー。バックオフは15回繰り返されて16回目にフレームを廃棄。


   


 このようにあるノードが通信していると他の端末は通信できませんが、これは “ある瞬間” においてなので
 人の目からPCの通信状況を見ると、複数の端末が同時に通信できているように見えます。注意事項として
 CSMA/CDは半二重(half duplex)の通信において使用する通信方式であり、全二重 (full duplex) の通信で
 CSMA/CDは使用されません。スイッチングハブに接続されたノードはいつでもデータの送受信が可能です。



   


 ※ 現在のイーサネットLANでCSMA/CD方式がほとんど採用されていないとはいえ、この仕組みを理解しておくことは重要です。



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