CSMA/CD   Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection   반송파 감지 다중 엑세스 / 충돌 검출

(2016-11-15)
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1. CSMA/CD 방식

  ㅇ 유선 LAN반이중 방식의 이더넷(Ethernet)에서,
     - 각 단말이 신호 전송을 위해 전송 공유매체에 규칙있게 접근하기 위한,
     - 매체 엑세스 제어 방식


2. 버스형 LAN에서 매체접근제어LAN은 고속전송로(동축케이블, UTP 등)를 각 단말이 공유하는 방식을 취함
     - 따라서, 동일한 전송로를 여러 단말이 공유토록 전송매체에 대한 다중접근 기능이 필요
        . 이 방식으로 가장 많이 쓰이는 예가 바로 CSMA/CD 임

  ㅇ 또다른 방식으로, 토큰 버스(Token Bus) 방식 등이 있음
     - 이들 방식은 버스형 근거리통신망에서 가장 일반적으로 이용되는 매체접근제어 방식

  ㅇ 사실상 CSMA/CD 방식은 버스형 구조의 LAN제어하기 위해 가장 잘 알려진 것
     - 이의 구현은 Ethernet 이며, Ethernet은 후에 IEEE 802.3 표준으로 발전하였음


3. 채널 사용중 검출 및 전송Listen Before Talk (LBT)
     - 충돌을 감소시키기 위해 패킷의 송출을 개시하기 직전(송신 요구시)에,
       채널이 사용 중인가 아닌가를 신호 검출(Carrier Sensing)에 의하여 조사 함

     - 만일 채널이 비어 있으면 자신의 패킷을 송출 전송 함 

  ㅇ Listen While Talk (LWT)
     - 송출 중에도 송신측은 지속적으로 충돌 감지(Collision Detection)를 함

  ㅇ 충돌 검출후 재전송 전에 임의 백오프 대기
     - 충돌 발생을 알고난후, 재전송을 확률적으로 정해지는 시간 만큼 잠시 중지하고 시도함


4. 주요 특징충돌에 따른 해결책 (이더넷 例)
     - 충돌을 탐지하면 재전송하기 전에 무작위 시간 만큼 기다림
        . 여기서, 무작위 시간균등확률분포로부터 선택됨  ☞ 이진지수백오프 참조
     - 만일 충돌이 계속 일어나면, 매번 2배 씩 기다리는 시간이 늘어남
     - 재전송 시도수 한계는 `16번 시도후 포기`

  ㅇ 제어의 주체
     - CSMA/CD의 핵심은 네트워크에 대한 제어가 어떤 중앙제어장치에 의해 제어되는 것
       이 아니라, 제어권한이 네트워크에 연결된 모든 노드들에 분산되어 이루어짐

  ㅇ 채널 이용률
     - CSMA/CD는 채널의 전체 이용률이 비교적 낮을 때(30% 이하) 최적의 상태로 동작

  ㅇ 관련참조용어  
     - CSMA(Carrier Sense Multiple Access), MAC 부계층, Aloha Protocol,  다원 접속


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