CSMA/CD

CSMA/CD

CSMA/CD, siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en español, “Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones“), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones.
En el método de acceso CSMA/CD, los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo “escuchar antes de transmitir”. Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos, primero debe determinar si los medios de red están ocupados o no.

Tipos

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access, acceso múltiple por detección de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso múltiple y que la estación que desea emitir previamente escucha el canal antes de emitir. En función de como actúe la estación, el método CSMA/CD se puede clasificar en:

  • CSMA no-persistente: si el canal está ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar. Si detecta libre el canal, emite inmediatamente
  • CSMA 1-persistente: con el canal ocupado, la estación pasa a escuchar constantemente el canal, sin esperar tiempo alguno. En cuanto lo detecta libre, emite. Podría ocurrir que emitiera otra estación durante un retardo de propagación o latencia de la red posterior a la emisión de la trama, produciéndose una colisión (probabilidad 1).
  • CSMA p-persistente: después de encontrar el canal ocupado y quedarse escuchando hasta encontrarlo libre, la estación decide si emite. Para ello ejecuta un algoritmo o programa que dará orden de transmitir con una probabilidad p, o de permanecer a la espera (probabilidad (1-p)). Si no transmitiera, en la siguiente ranura o división de tiempo volvería a ejecutar el mismo algoritmo hasta transmitir. De esta forma se reduce el número de colisiones (compárese con CSMA 1-persistente, donde p=1).

Una vez comenzado a emitir, no para hasta terminar de emitir la trama completa. Si se produjera una colisión, ambas tramas serán incompresibles para las otras estaciones y la transmisión fracasaría.

Finalmente CSMA/CD supone una mejora sobre CSMA, pues la estación está a la escucha a la vez que emite, de forma que si detecta que se produce una colisión, detiene inmediatamente la transmisión.

La ganancia producida es el tiempo que no se continúa utilizando el medio para realizar una transmisión que resultará inútil, y que se podrá utilizar por otra estación para transmitir.

Funcionamiento

El primer paso a la hora de transmitir será saber si el medio está libre. Para eso escuchamos lo que dicen los demás. Si hay portadora en el medio, es que está ocupado y, por tanto, seguimos escuchando; en caso contrario, el medio está libre y podemos transmitir. A continuación, esperamos un tiempo mínimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir. Si durante la transmisión de una trama se detecta una colisión, entonces las estaciones que colisionan abortan el envío de la trama y envían una señal de congestión denominada jamming. Después de una colisión, las estaciones esperan un tiempo aleatorio para volver a transmitir una trama.

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