MÉTODO CSMA/CD - INTRODUCCIÓN

1. FUNDAMENTOS MÉTODO DE ACCESO MÚLTIPLE POR DETECCIÓN DE PORTADORA Y DETECCIÓN DE COLISIONES (CSMA/CD)

Al utilizar el método conocido como acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD), cada uno de los equipos de la red, incluyendo a los clientes y los servidores, comprueban el cable para detectar el trafico de la red.

Un equipo solo puede enviar datos cuando “detecta” que el cable está libre y que no hay tráfico en el cable. Una vez que el equipo haya transmitido los datos al cable, ningún equipo puede transmitir datos hasta que éstos hayan llegado a su destino y el cable vuelva a estar libre. Recuerde que si dos o más equipos tratan de enviar datos en el mismo instante de tiempo habrá una colisión de datos. Cuando eso ocurre, los dos equipos implicados dejarán de transmitir datos durante un periodo de tiempo aleatorio y volverán a transmitir los datos. Cada equipo determina su propio periodo de tiempo de espera, por lo que se reduce la posibilidad de que los equipos vuelvan a transmitir simultáneamente.

Teniendo esto en cuenta, se comprenderá el nombre del método de acceso, acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD). Los equipos oyen o “detectan” el cable (detección de portadora). Normalmente, muchos equipos de la red intentan transmitir datos (acceso múltiple); primero, cada una oye para detectar posibles colisiones. Si un equipo detecta una posible colisión, espera un periodo de tiempo aleatorio antes de intentar transmitir (detección de colisiones).

La figura 1 ilustra las situaciones en las que un equipo puede y no puede transmitir datos.

La posibilidad de detección de colisiones es el parámetro que impone    una limitación en cuanto a distancia en CSMA/CD. Debido a la atenuación, el debilitamiento de una señal transmitida a medida que se aleja del origen, el mecanismo de detección de colisiones no es apropiado a partir de 2.500 metros (1.5  millas). Los segmentos no pueden detectar señales a partir de esa distancia y, por lo tanto, no se puede asegurar que un equipo del otro extremo esté transmitiendo. Si más de un equipo transmite en la red al mismo tiempo, se producirá una colisión de datos y los datos se estropearán.

1.1. Método de contención.

CSMA/CD es conocido como un método de contención debido a que se contiene o retiene, a los equipos de la red hasta que haya una oportunidad para enviar los datos.Se puede ver como una forma pesada de colocar los datos en la red, pero las implementaciones actuales de CSMA/CD son tan rápidas que los usuarios ni siquiera creen estar utilizando un método de contención.

1.2. Consideraciones sobre CSMA/CD.

A mayor cantidad de equipos en la red, mayor tráfico de red. A medida que aumenta el tráfico, tienden a aumentar la anulación de colisiones y las colisiones, que ralentizan la red, de forma que CSMA/CD puede convertirse en un método de acceso lento.Después de cada colisión, ambos equipos tendrán que retransmitir sus datos. Si la red está muy saturada, es posible que los intentos de ambos equipos produzcan colisiones en la red con los paquetes de otros equipos. Si ocurre esto, se tendrá cuatro equipos (los dos originales y los dos equipos cuyos paquetes han colisionado con los paquetes retransmitidos) que tienen que volver a transmitir. Este aumento de las retransmisiones puede hacer que la red quede paralizada.

La ocurrencia de este problema depende del número de usuarios que intenten utilizar la red y de las aplicaciones que estén utilzando. Las aplicaciones de bases de datos tiene a colocar en la red más datos que las aplicaciones de procesamiento de textos.

1.3. Ventajas e inconvenientes del modelo CSMA/CD.

Este método de acceso al medio es especialmente indicado en topologia tipo bus. Este protocolo es idoneo para situaciones en las que existe un bajo trafico en la red ya que, cuando una estacion necesita enviar alguna información, puede hacerlo instantaneamente utilizando todo el ancho de banda que le proporciona el medio. Sin embargo, por el contrario, cuando aumenta el trafico de las estaciones y el numero de colisiones crece se reduce el ancho de banda efectivo, lo que provoca mayores tiempos de espera(TTL). Se puede decir que, el protocolo CSMA/CD es de tipo aleatorio, ya que resulta imposiblede determinar cuál será el tiempo que requerirá una estación para enviar la información efectivamente.

1.4. La norma IEEE 802.3: CSMA/CD

Las principales caracteristica de esta norma de estandarizacion es que el unico estandar de LAN que uiliza CSMA/CD como protocolo de acceso al medio.

Las características del nivel físico de esta norma son:

•  La comunicación se establece en banda base.
• El cable coaxial utilizado es de 50 Ohmios.
•  Las velocidades de transmision estandares son 1 Mbps y 10 Mbps.
•  El numero máximo de estaciones en un red de este tipo es de 1024.
•  La longitud maxima por segundo del cable es 500 metros.
•  La distancia maxima permitida entre estaciones  situadas en diferentes segmentos es de 2,5 Km
• La distancia minima entre estaciones es de 2,5 metros.
• Las estaciones no amplifican ni regeneran la señal, sólo la escuchan.
• Se puede conectar un maximo de 100 estaciones por segmento.
• Se permiten hasta 4 repetidores por segmento.
•  La frecuencia de colisiones depende mucho del trafico de la red.
• El rendimiento de la red es bueno cuando el trafico es bajo.
• Las estaciones se conectan con una topologia de bus.
•  Permite la interconexión de diferentes sistemas.

La norma 802.3 define un red muy parecida a la Ethernet, pero no igual; las diferencias estriban en el formato de trama de cada una de ella:

• Los niveles físicos son iguales.
• Los niveles lógicos difieren.

Como la norma IEEE 802.3 ha sido reconocida por la ISO, el  modelo Ethernet ha tenido que hacerse compatible con esta norma y en la actualidad cuando se habla de Ethernet se esta hablando de la norma IEEE 802.3, en la mayoria de la ocasiones.