 |
CSMA/CDDie Abkürzung "CSMA/CD" steht für "Carrier SenseMultiple Access/Collision Detect". Dieses Verfahren findet häufigbei logischen Busnetzen Anwendung (z. B. Ethernet), kann aber prinzipiellbei allen Topologien eingesetzt werden. Bevor eine Station sendet, hörtsie zunächst die Leitung ab, um festzustellen, ob nicht schon ein Datenverkehrzwischen anderen Stationen stattfindet. Erst bei freier Leitung wird gesendetund auch während der Sendung wird mitgehört, um festzustellen,ob eine Kollision mit einer Station auftritt, die zufällig zum gleichenZeitpunkt mit dem Senden begonnen hat (Collision Detect). Bei allen Leitungenist eine gewisse Laufzeit (siehe später) zu berücksichtigen, sodaß auch dann eine Kollision auftritt, wenn zwei Stationen um einegeringe Zeitspanne versetzt mit dem Senden beginnen. In einem solchen Fallproduzieren alle sendenden Stationen ein JAM-Singal auf der Leitung, damitauf jeden Fall alle beteiligten Sende- und Empfangsknoten die Bearbeitungdes aktuellen Datenpakets abbrechen.  Das JAM-Signal besteht aus einer 32 Bit langen Folge von 1010101010101010... Danach warten alle sendewilligen Stationeneine zufallsbestimmte Zeit und versuchen es dann nochmals. Alle Stationenim Netz überprüfen die empfangenen Datenpakete und übernehmendiejenigen, die an sie selbst adressiert sind. Wichtigster Vertreterfür CSMA/CD ist das Ethernet, dem deshalb ein eigener Abschnitt gewidmetist. Normalerweise tritt eine Kollision innerhalb der ersten 64 Bytes auf (Weiteresin Slot Time (unter 16.html)).
Konfliktparameter k:
k>1: Sender könnte eine ganze Nachricht an den Kanal übergeben,
bevor ein Konflikt entsteht. Beim CSMA/CD-Verfahren inpraktikabel.
k<1: CSMA/CD-Verfahren praktikabel
Spezifikation: Bei größter zulässiger Netzlänge und kleinster
zulässiger Paketlänge ergibt sich k~0,21.
Wartezeit
Die Wartezeit, die nach einer Kollision bis zum nächsten Sendeversuch
vergeht, wird im Standard durch ein Backoff-Verfahren festgelegt (Truncated
Binary Expotential Backoff). Es wird wie folgt definiert:
Wartezeit = ZZ * T
ZZ = Zufallszahl aus [0 < ZZ < 2n]
n = Anzahl Wiederholungen des gleichen Blocks, jedoch maximal 10
T = Slot Time
Die Slot Time entspricht der doppelten maximalen Signallaufzeit
des Übertragungsmediums. Die Wartezeit steigt im statistischen Mittel
nach 10 Versuchen nicht mehr an. Nach 16 Versuchen wird abgebrochen und
eine Fehlermeldung erzeugt.
Damit eine sendende Station eine Kollision sicher
erkennen kann, muß die Dauer der Blockübertragung mindestens
das Doppelte der Signallaufzeit zwischen den beiden beteiligten Stationen
betragen. Somit ist die minimale Blocklänge abhängig von Signallaufzeit
und Übertragungsrate. Das Rahmenformat von CSMA/CD ist nach IEEE 802.3
festgelegt. Neben Verkabelungsproblemen gibt es bei CSMA/CD-Netzen einige
typische Fehlerquellen. Einige davon sollen hier kurz vorgestellt werden.
- 'Late Collisions' sind Kollisionen, die außerhalb des Kollisionsfensters
von 512 Bit, also später, auftreten. Dafür gibt es generell drei
Ursachen: Entweder eine Station mit Hardwaredefekt (Netzwerkinterface, Transceiver,
etc.), ein Fehler in der Software (Treiber), wodurch sich die Station nicht
an die CSMA/CD-Konventionen hält (Senden ohne Abhören), oder die
Konfigurationsregeln für die Kabellänge sind nicht eingehalten
worden (zu lange Signallaufzeit).
- Sendet eine Station ohne Unterbrechung längere Zeit, also Frames mit
mehr als die maximal zugelassenen 1518 Bytes, dann bezeichnet man dies als
'Jabber' (zu deutsch 'Geplapper'). Hauptursache sind hier defekte Netzwerkkarten
oder -Treiber.
- 'Short Frames' sind Frames, die kleiner als die minimal zugelassenen 64
Bytes sind. Grund hierfür sind auch Defekte beim Netzwerkinterface
oder im Treiber.
- 'Ghost Frames' sind in Ihrer Erscheinung ähnlich einem Datenframe,
haben jedoch Fehler schon im Start-Delimiter. Potentialausgleichsströme
und Störungen, die auf das Kabel einwirken, können einem Repeater
ein ankommendes Datenpaket vorspiegeln. Der Repeater sendet das Geisterpaket
dann weiter ins Netz.
|
|
|
DIENSTE
