传统的以太网是以同轴电缆为传输介质的总线型网络，由于总线上没有其他有源器件，因此被认为很可靠。其通信方式如图3-8所示。
图3-8 总线型以太网的通信示意图
当计算机B向C发送数据帧时，数据被传送到总线上，信号会向总线的两端传播。在向左边传播的过程中，A会收到数据帧，信号传播到总线的最左端时，终结器会吸收电磁波，不让电磁波反射向右边传播，否则可能与右边的电磁波叠加，形成干扰。同时，B发出的数据帧会向总线的右边传送，在信号传播的过程中，C和D先后收到数据帧，并且信号被最右端的终结器吸收。
计算机A，C和D收到数据帧后，都会检查帧中的目的地址。由于目的地址不是A和D，因此A和D会丢弃该数据帧，而只有C会接收该数据帧。这样，具有广播特性的总线，实现了计算机B向C发送数据的一对一的通信。
局域网的覆盖范围较小，一般情况下信道的质量很好，信道质量产生信号差错的概率是很小的。因此，局域网的通信技术采用较为简化的方案：
（1）采用较为灵活的无连接的工作方式，即不必先建立连接就可以直接发送数据。
（2）对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方发回确认，即以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付。
（3）当目的站收到有差错的数据帧时就丢弃此帧，其他什么也不做。差错的纠正由高层来决定。如果高层发现丢失了一些数据而进行重传，以太网也并不知道这是一个重传的帧，而是当作一个新的数据帧来发送。
实际上，以太网的各节点在通信时，很多时候可能会发生冲突。如图3-9所示，节点B给节点D发送数据的同时，节点C也给节点A发送数据，节点B和节点C的数据会造成总线上信号的冲突，使得数据帧都不能到达目的节点，即本次通信无效。并且会在一段时间内造成总线上无法进行通信。
图3-9 以太网通信冲突示意图(www.xing528.com)
为了解决冲突对网络通信的影响，以太网采用了CSMA/CD（载波侦听/碰撞检测）协议。CSMA/CD表示Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，即带碰撞检测的载波侦听多点接入。
（1）“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
（2）“载波侦听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。
（3）“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。
每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。当某个站监听到总线是空闲时，也可能总线并非真正是空闲的。
B向D发出的数据，要经过一定的时间后才能传送到D。
C如果在B发送的信息到达C之前发送自己的数据帧，B的载波监听检测不到C发送的数据信号，则必然要在某个时间和B发送的数据帧发生碰撞。碰撞的结果是两个帧都无效。
使用CSMA/CD协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行半双工通信。每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。
发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。如果退避一定次数，仍然不能成功重传该数据帧，则丢弃该数据帧，并报告高层：本次发送失败。
随堂练习
CSMA/CD协议解决什么问题？工作原理是什么？
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