CSMA/CD协议详解

作用

在同一时刻只能允许一台主机在总线上发送数据，否则就会产生冲突。CSMA/CD协议就是用来解决这种问题。

协议要点

1.多点接入。即总线上接入多台主机
2.载波监听。在发送前和发送中不停的检测信道。发送前检测是为了判断其他计算机有没有在发送数据，发送中检测是为了判断有没有发生碰撞。
3.碰撞检测。边发送边检测，发生冲突就停止发送。

在检测到信道为空闲时发送数据，并不能保证不会出现碰撞。因为电磁波以有限速率在总线中传播。

争用期

从上图可以看出，主机在发送数据后，需要过一段时间才能确定是否发生了碰撞。这个时间至多为2t，即以太网的端到端的往返时间，称为争用期。
若过了争用期还没有检测到碰撞，则说明这次发送不会出现碰撞。

截断二进制指数退避

从数据集【0， 1， 3，（2^k - 1)】中随机选择一个数，记为r，重传推迟的时间就是r * 争用期的时间， k的计算方式如下：
k = Min【重传次数， 10】
重传次数小于10的时候， k等于重传次数，否则为10。
当重传16次仍然不能成功的时候，说明传送失败，应丢弃该帧，并向上层报告。

最短帧

若某一个帧非常短，以至于在碰撞到达发送方之前就已经发送完成，那么发送方不会重发该帧。为了避免这种情况，以太网规定最短帧长为64字节，即512bit。
长度不足64B的帧，应填充一些数据，使其长度不小于64B。
若发生碰撞，则发送的帧长度在64B之内，此为无效帧，应立即丢弃。

强化碰撞

当发送数据的站发现发送碰撞的时候，除了停止发送数据之外，还会再继续发送32bit或者48bit的认为干扰信号，以便让用户知到碰撞发生了。

帧见最小间隔

以太网规定帧见最小间隔为9.6微秒。这样做是为了让刚接受数据帧的站的接受缓存来得及清理。