csma

它起源于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所采用的争用型协议，并进行了改进，使之具有比ALOHA协议更高的介质利用率。CSMA/CD是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统（如Ethernet）被广泛使用。CSMA/CD控制方式的优点是：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位 ，不需集中控制，不提供优先级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降。CSMA/CD应用在OSI7层里的数据链路层，它的工作原理是：发送数据前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据.在发送数据时，边发送边继续监听.若监听到冲突，则立即停止发送数据.等待一段随机时间，再重新尝试.

CSMA采用分布式控制方法，附接总线的各个结点通过竞争的方式，获得总线的使用权。只有获得使用权的结点才可以向总线发送信息帧，该信息帧将被附接总线的所有结点感知。包括以下三个要点：载波侦听——发送结点在发送信息帧之前，必须侦听媒体是否处于空闲状态；多路访问——具有两种含义，既表示多个结点可以同时访问媒体，也表示一个结点发送的信息帧可以被多个结点所接收；冲突检测——发送结点在发出信息帧的同时，还必须监听媒体，判断是否发生冲突（同一时刻，有无其他结点也在发送信息帧）。IEEE 802.3或者OSI 8802/3定义了CSMA/CD的标准。

CSMA是载波检测（侦听）多路访问.它检测其他站的活动情况，据此调整自己的行为.分为以下几类：

• 1-持续CSMA(1-persistent CSMA)：当信道忙或发生冲突时，要发送帧的站，不断持续侦听，一有空闲，便可发送. 其中，长的传播延迟和同时发送帧，会导致多次冲突，降低系统性能.
• 非持续CSMA：它并不持续侦听信道，而是在冲突时，等待随机的一段时间.它有更好的信道利用率，但导致更长延迟.
• p-持续CSMA：它应用于分槽信道，按照P概率发送帧.即信道空闲时，这个时槽，欲发送的站P概率发送，Q=1-P概率不发送.若不发送，下一时槽仍空闲，同理进行发送.若信道忙，则等待下一时槽，若冲突，则等待随机的一段时间，重新开始.

以上都是对ALOHA的改进.当信道忙时，所有站都不传输帧.

• 带冲突检测的CSMA(CSMA/CD:CSMA with Collision Detection)：它一旦检测到冲突，立即终止当前传输中的帧，节省时间和带宽，并等待一段时间，重新尝试.它广泛用于LAN中MAC子层,是当前以太网LAN的基础.

其概念时间模型分为三个时期：传输周期，竞争周期和空闲周期.

值得一提的是，监听的机制：传输数据时，他的硬件进行监听电缆，如果读回来的信息与发送的不一致，便知发送冲突了.这里，当然需要一种特殊的信号编码方案，能够检测出两个OV信号冲突.（或者在此冲突下，故意不检测，因信号没有损坏）

有线网中，冲突检测的最核心内容是 帧碎片（即检测到网络中有小于这个大小的帧就认为是帧碎片，因为传输2端都在传输造成冲突，2端数据在网络中都只有1部分，即不完整，产生碎片）。

在无线网中由于有隐藏结点（即每个结点不知道也不可能知道整个网络的实时情况），因此无法“检测”所以CSMA/CA（CSMA with Collision Avoidance）载波侦听多路访问冲突避免 就应运而生了，它是利用RTS/CTS（即类似TCP的握手协议)的应答策略来保证在传输中结点不会再接受请求，从而解决了无线网中的冲突。

总之：先听后发，边听边发，冲突不发，稍后再发。