【网络基础】CSMA/CD和CSMA/CA

计算机在网络上是如何发送数据而不影响其他计算机发送数据的？

特别是如果网络中有很多计算机同时发送和接收数据，不断会有相互碰撞的数据包。

但即使碰撞时有发生，特别是在较老的网络上，一项技术的发展不仅有助于避免碰撞，而且可以在碰撞发送时做出正确的反应，这种技术就是 CAMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测）

CAMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测） 全称：carrier sense multiple access with collsion detection

这是早期以太网（早期的半双工网络）使用的访问方式。

早期的半双工网络使用同轴的电缆和早期版本的双绞线

CSMA/CD 的基本工作原理是

举例： 有四台计算机，共享一个公共传输介质，也就是这条电缆。

碰撞会导致数据丢失或者中断。该电缆必须经过管理，目的是使这些计算机不会在同一时间发送数据而导致碰撞。 监听 监听总线是否空闲。

发送 监听到总线上没有信号，就发送数据

监听 在发送数据的同时，还将监听碰撞。

碰撞 如果两台数据同时监听到总线空闲，同时决定发送数据，那么就会导致碰撞。

监听到碰撞发生，他们会立即停止发送数据，并在网络上传输干扰信号。 该干扰信号会通知网络上其他所有计算机发生了碰撞。 在计算机收到该干扰信号后，导致该碰撞的两台计算机将等待一段随机事件，然后发送数据。 （对于每台计算机，等待时间必须是随机的，这样冲突就不会再次发生）

CSMA/CD 用在早期以太网中，现在没那么重要了。 它只适用于较早的半双工网络中。在这种网络中，数据在两个方向上通信，但不能双向同时通信。

如今，我们使用全双工网络，数据可以同时在两个方向上通信

CSMA/CA（carrier sense multiple access with collision avoidance）

载波监听多点接入/碰撞避免

这是无线网络中用于载波传输的接入方法。

因为就像有线网络一样，无线网络也需要避免碰撞。这就是他的工作原理。

当计算机想要通过无线网络发送数据时，它真的无法感知或听到网络上是否有出现碰撞。（因为没有电缆）所以它尽量避免碰撞。

在这个方法中，当计算机想要发送数据时，它首先会感测是否有其他传输发生。 如果它检测到任何其他传输，在再次检查通信之前，它将等待一小段时间，

当它再次检查通信道时，如果感测不到任何传输，它会随机等待一小段时间，然后发送数据，

一旦目标设备接收到数据，它将给发送方发回一个确认作为响应，通知发送方它已收到数据。

但是，如果发送红方没有收到来自目标设备的确认， 它会假设目标设备没有收到数据，它会重新开始这个过程。

CSMA/CA用来避免碰撞的另一种方法是，可选的RTS/CTS协议

RTS Require To Send 请求发送 CTS Clear To Send 允许（清除）发送

这是一种在无线网络上与CSMA/CA一起使用的可选协议。 该协议使得计算机可以发送RTS帧给无线接入点，用来请求发送数据的机会。

如果无线接入点同意该请求，接入点将暂时停止网络上的所有其他通信， 然后，它将给该计算机发回CTS帧，告诉计算机可以发送数据了。

对于该协议，无线接入点是无线网络上的流量控制器。

参考：