具有冲突检测功能的CSMA/CD多路访问方法

竞争与冲突随机访问（争用）方式是总线拓扑结构中常用的介质访问控制方法，它的工作过程完全是随机的，即不预先规定时间，也不预先建立每个节点传送信息的先后顺序。任何节点，在准备好要传送的信息之后，就可以向外发送。这种方法要解决的主要问题是：如果在一个节点发送的过程中，有另一个节点进行发送，那么就会产生冲突（碰撞），这时信息就不能正确传送。各种不同的访问控制方式就是为解决如何尽量避免冲突，以及出现冲突后如何处理而建立的。

由此，IEEE 802.3规定了介质访问控制协议，也称为带冲突检测的载波侦听多路访问（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，简称CSMA/CD）。

采用这种方法需要一种能规定在发现传输介质忙的情况下，一个站应如何处理的算法。在这样一种算法里，一个希望发送的站要对介质进行侦听，并遵守下列规则：①若介质空闲，则进行发送（经过一简短的帧间时延，以使其他的MAC实体和物理介质有一恢复时间），否则进至步骤②；②若介质忙，则继续侦听，一旦发现介质空间，就进行发送；③若在发送过程中检测到冲突，则立即发送一短的干扰信号，以保证让所有的站都知道已出现了冲突，然后停止发送；④发送了干扰信号后，等待一段随机时间，再重新尝试发送（进至步骤①）。

在发生了冲突的情况下，如两个站退避一段相同的时间后再次发送，这将带来下一次冲突。为了避免这种情况，常采用的二进制指数退避算法的公式为

T=RC

式中　T——第N次冲突等待的时间；(www.xing528.com)

C——计时单位（一般选用一个时间片，即信号在介质上往返传播的时间）；

R——随机数，它的取值范围由下式决定，0≤R≤2×2×2…，即当冲突次数小于10，则N为冲突次数，否则N为10。因此，R的取值范围为0～2N。

当尝试了由用户所定义的一定次数（一般为16次）后，MAC实体就认为已出了某些问题而放弃发送，并向LLC报告失败。

CSMA/CD建立在总线型以太网的物理层之上，负责为要发送的LLC帧争得总线的使用权，然后组装成MAC帧发送到传输介质上，在接收端则检测MAC帧的地址，接收与该站地址相符的帧。