【データリンク層】CSMA/CD方式

基礎

CSMA/CD方式

CSMA/CD方式とは、イーサネットで採用される通信制御の方式です。
(CSMA/CD:Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

CSMA/CD方式の目的:通信の衝突(コリジョン)によるデータ通信の失敗を防止すること

大前提として、任意の機器(ノード)が通信を開始するときは、通信経路上に他のデータ通信が発生していないことを確認します。
他のデータ通信が発生していないことが確認できたら、任意の機器(ノード)は通信を開始することができます。

しかし、タイミングによっては、複数の機器(ノード)が同時に通信を開始してしまうことがあります。
その場合、通信の衝突が発生し、データ通信が失敗します。

この通信の衝突を「コリジョン」と言います。

通信制御の方式であるCSMA/CD方式は、コリジョンに対しての解決策になります。

CSMA/CD方式では、通信の衝突(コリジョン)を検知し、データ通信経路上の他機器(ノード)に通知します。
その後、ランダムな時間待機した後に、データを再送することで、データ通信を実現しています。

具体的な動作の流れとしては、以下の通りです。

①衝突(コリジョン)を検知
②通信経路上の他機器(ノード)への通知
③ランダム時間待機後、データを再送する

コリジョンを検知した場合、データ通信をしていた機器(ノード)は、データ通信を中止します。
そして、「ジャム信号」を通信経路上の他機器(ノード)に送信します。
そして、ランダムな時間待機した後、データを再送します。

ジャム信号とは、コリジョンが発生したことを知らせる通信のことです。

以上が、CSMA/CD方式の動作になります。

参考「トークン・パッシング方式」

同一通信経路上に「トークン」と呼ばれる送信権を巡回させ、トークンを取得した機器(ノード)がデータ通信を開始できる、という方式もある。

これを、「トークン・パッシング方式」と言います。

この方式をバス型のLANに適用した場合「トークン・バス(IEEE802.4)」、リング型のLANに適用した場合「トークン・リング(IEEE802.5)」と呼ばれます。

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