CSMA/CD est l'abréviation de Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (accès multiple avec écoute de porteuse et détection de collision). Il s'agit de la technique de contrôle pour l'accès au support(physique) utilisé par les réseaux Ethernet et 802.3. Elle détermine quand et comment un paquet de données est situé dans le câble.Avant de pouvoir transmettre des données, un matériel Ethernet doit écouter le support pour s'assurer qu'il est« libre », c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'autre matériel effectuant une transmission. Ainsi, quand le réseau est libre, les matériels sont autorisés à commencer la transmission.Pendant le processus de transmission, le matériel doit continuer d'écouter le réseau pour savoir si un autre matériel est également en train de transmettre. S'il n'y en a pas d'autre, les données sont considérées comme envoyées au destinataire sans interruptions.En revanche, s'il détecte pendant la transmission qu'un autre matériel est également en train de transmettre(on parle de collision), les deux matériels arrêtent leur transmission et effectuent un processus connu comme back-off, consistant à attendre une durée aléatoire avant d'essayer de reprendre la transmission.
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A. Introduction
afin que toutes les stations connectées au réseau puissent la recevoir. Il est basé sur le mode d'accès CSMA/CD ( Carrier Sens Multiple Accès with Collision Detection ), ce qui signifie détection de porteuse et accès multiple avec détection de collisions.
B. Algorigramme de fonctionnement du mode d'accès CSMA/CD
C. Fonctionnement et normalisation du mode d'accès CSMA/CD
• Pour un débit de 10 Mb/s, ce temps est de 0,1 µs. Donc un bit-times correspondra à 0,1 µs. • Pour un débit de 100 Mb/s, ce temps est de 0,01 µs. Donc un bit-times correspondra à 0,01 µs. 3. Détection de collision Nous allons considérer que nous avons la topologie de réseau suivante.
Les deux stations A et B étant les stations d'extrémité du réseau.
La station A veut émettre une trame vers la station D. Elle commence par vérifier que le média est libre, c'est le cas. Elle commence à émettre sa trame.
A la date T/5, la station B veut émettre une trame vers la station A. Elle commence par vérifier que le média est libre, ce qui est le cas puisque la trame provenant de la station A n'est pas encore arrivée à son niveau.
A la date 2T/5, les deux stations A et B émettent simultanément.
A la date 3T/5, les deux trames se rencontrent, il y a COLLISION.
A la date 4T/5, malgré la collision les trames, qui sont maintenant altérées, continuent à se propager sur le média. Les stations continuent à émettre, car elles n'ont toujours pas détecté la collision, puisque les trames altérées ne leur sont pas encore parvenues.
A la date 5T/5, la station B détecte la collision. Alors elle annule son émission d'une trame, puis elle émet un JAM. Le JAM est un ensemble de 32 bits de renforcement de collision afin d'informer l'ensemble des stations présentes sur le réseau qu'il y à eu une collision.
A la date 6T/5, la station A détecte la collision, alors elle aussi annule son émission émet un JAM.
A la date 7T/5 la station D est informée de la présence d'une collision. Elle déduit que la trame qu'elle était entrain de traiter n'est plus exploitable, et donc elle arrête ce traitement.
Après que toutes les stations soit informé ( il faut que le JAM circule sur l'ensemble du réseau ) Toutes les stations arrêtent leurs émissions et ce mettent en attente pendant une durée aléatoire (dont le calcul sera détaillé par la suite ).Après cette attente les stations se remettent en position d'émission. 4. Le R.T.D. ( Round Trip Delay )
Le RTD est la somme du temps total nécessaire pour effectuer les trois opérations suivantes :
Emission de la trame
Réception de la trame par la station C
• Détection d'une éventuelle collision provoquée par cette trame à l'extrémité du réseau. Collision à l'extrémité du réseau
Réception du JAM par la station A
Le RTD a pour valeur 498,9 bit-times. Donc la durée du RTD sera de 49,89 µs, pour un réseau 10 Mb/s. Pour simplifier les calculs nous utiliserons la valeur de 512 bit-times, pour que la valeur du RTD, en bit-times, soit un multiple de deux, et donc le RTD a pour valeur 51,2 µs pour un réseau 10 Mb/s. RTD (Round Trip Delay) = 512 bit-times
Ta = R x Tb Avec : - R est un nombre aléatoire tel que 0 ≤ R ≤ 2k ; - k = min (N, 10);- N est le nombre de tentatives de retransmission déjà effectuées; - Tb est le temps de base.
D. Taille des trames Ethernet
Supposons que la station A émette une trame à l'attention de la station B. La trame se propage d'abord jusqu'à la station B, celle-ci commence donc à la recevoir.
La station C détecte une immédiatement une collision et émet un JAM. Ce renforcement de collision se propage le long du réseau et arrive au niveau de la station B et de la station A.
La station A a fini son émission lorsque le JAM lui parvient. Elle ne peut pas savoir si cette collision la concerne ou pas, ou si autrement dit la station B a bien reçu la trame et donc elle ne sait pas si elle doit réémettre cette trame.
La station A n'a pas fini son émission lorsque le JAM lui parvient et donc elle sait que la collision la concerne et qu'elle devra ultérieurement réémettre sa trame.
Ce deuxième cas est le plus favorable à une bonne détection des collisions. Il faut donc que la durée d'émission d'une trame soit toujours supérieure au temps maximum que celle-ci mettra pour se propager sur le réseau d'une extrémité à l'autre, plus le temps que mettra un JAM émis par la station d'extrémité pour parcourir l'ensemble du réseau. Cette durée correspond, par définition, au RTD (Round Trip Delay ), qui pour valeur 512 bit-times.
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