Кіріспе
Таратушыларға ортақ ортада кезекпен жұмыс істеуге мүмкіндік беретін жүйе. Carrier sense multiple access (CSMA) – ортаға қол жеткізуді басқару (MAC) протоколы, онда түйін электрлік шина сияқты немесе электромагниттік спектр жолағы сияқты ортақ тарату ортасында хабар жібермес бұрын басқа трафиктің жоқтығын тексереді. CSMA бойынша, таратушы басқа тарату жүріп жатыр ма жоқ па, анықтау үшін тасымалдаушыны сезгіш механизмді пайдаланады. Яғни, ол хабар жіберуге тырыспас бұрын басқа түйінден тасымалдаушы сигналдың бар-жоғын анықтауға тырысады. Егер тасымалдаушы сигнал анықталса, түйін өзінің таратуын бастамас бұрын ағымдағы тарату аяқталуын күтеді. CSMA қолданылуы арқасында бірнеше түйіндер бір ортада кезекпен хабар жіберу және қабылдау мүмкіндігіне ие болады. Бір түйіндік жіберген хабарды ортаға қосылған басқа барлық түйіндер қабылдайды. Базалық CSMA-ның нұсқаларына қақтығыстарды болдырмау (CSMA/CA), қақтығыстарды анықтау (CSMA/CD) және қақтығыстарды шешу техникалары кіреді.
Carrier sense multiple access (CSMA) is a medium access control (MAC) protocol in which a node verifies the absence of other traffic before transmitting on a shared transmission medium, such as an electrical bus or a band of the electromagnetic spectrum. Under CSMA, a transmitter uses a carrier sense mechanism to determine whether another transmission is in progress before initiating a transmission. That is, it tries to detect the presence of a carrier signal from another node before attempting to transmit. If a carrier is sensed, the node waits for the transmission in progress to end before initiating its own transmission. Using CSMA, multiple nodes may, in turn, send and receive on the same medium. Transmissions by one node are generally received by all other nodes connected to the medium. Variations on basic CSMA include addition of collision avoidance (CSMA/CA), collision detection (CSMA/CD) and collision resolution techniques.
Қол жеткізу режімдері
CSMA-ның түрлері ортақ ортаға қашан беруді бастау керектігін анықтау үшін әртүрлі алгоритмдерді қолданады. Бұл алгоритмдерді ерекшелендіретін негізгі ерекшелік – олардың беруді бастауда қаншалықты агрессивті немесе табанды болуы. Көбірек агрессивті алгоритм жылдамдықпен беруді бастауы мүмкін және ортаның қолжетімді енінің үлкен пайызын пайдаланады. Бұл әдетте басқа таратушылармен соқтығысу ықтималдығының артуына байланысты. 1 тұрақты CSMA – агрессивті тарату алгоритмі. Таратушы түйін беруге дайын болған кезде, ол тарату ортасының бос немесе толық екенін сезеді. Егер ол бос болса, онда ол бірден хабар таратады. Егер толық болса, онда ол тарату ортасын үнемі бос уақытқа дейін сезінеді, содан кейін хабарды (рамканы) шартсыз (яғни ықтималдығы = 1) жібереді. Соқтығысу жағдайында жіберуші кездейсоқ уақыт күтеді және сол процедураны қайтадан орындайды. 1 тұрақты CSMA CSMA/CD жүйелерінде, соның ішінде Ethernet-те қолданылады. Тұрақты емес CSMA – агрессивті емес тарату алгоритмі. Беруші түйін деректерді беруге дайын болған кезде, ол беру ортасын бос немесе толық деп сезеді. Егер ол бос болса, онда ол бірден хабар таратады. Егер толық болса, ол 1 тұрақты CSMA-ның соңғы кездейсоқ күту сатысына тікелей өтеді, содан кейін барлық логикалық циклды қайталайды: ол өзінің беруін өткізуге тырысып, толық арнаны тексеруде табандылық танытпайды, сондықтан да атау. Бұл тәсіл соқтығысу мүмкіндігін азайтады және жалпы ортаның өнімділігін арттырады, бірақ 1 тұрақтыға қарағанда бастапқы кешігу ұзақ болады. P тұрақты Бұл тәсіл 1 тұрақты және тұрақты емес CSMA қолжетімділік режимдерінің арасында орналасқан. Беруші түйін деректерді беруге дайын болған кезде, ол беру ортасын бос немесе толық деп сезеді. Егер ол бос болса, онда ол бірден хабар таратады. Егер толық болса, онда ол тарату ортасын үнемі бос болғанға дейін сезінеді, содан кейін p ықтималдығымен хабар таратады. Егер түйін хабар таратпаса (бұл оқиғаның ықтималдығы 1-p), ол сол процедураны қайталап көрмес бұрын кездейсоқ уақыт күтеді, сол p ықтималдығын пайдаланады. Егер тарату ортасы толық болмаса, ол сол p ықтималдығымен қайтадан хабар таратады. Бұл ықтималдылық күту кадр ақыры жіберілгенге дейін немесе тарату ортасы қайтадан толық болған кезде (яғни басқа түйін хабар тарата бастады) қайталанады. Соңғы жағдайда түйін барлық логикалық циклды қайталайды (бұл бос немесе толық уақыт үшін тарату ортасын сезінуден басталады). p тұрақты CSMA CSMA/CA жүйелерінде, соның ішінде Wi-Fi және басқа да пакеттік радио жүйелерінде пайдаланады. p = 0 тұрақты CSMA тұрақты емес CSMA-дан ерекшеленеді. Екеуі де процедураның басында ғана хабар тарата алады (егер арна бос болса), бірақ олардың толық арнадағы мінез-құлқы әртүрлі: тұрақты емес CSMA арнаны сезінуге тырыспайды және өзінің логикалық циклын қайта бастайды, ал p = 0 міндетті түрде шексіз күту циклында қалады (егер арна бос болса да, оның тарату ықтималдығы нөл). O тұрақты Әрбір түйінге қадағалаушы түйіннен тарату тәртібі беріледі. Таратушы орта бос болғанда, түйіндер берілген уақыт ретіне сәйкес өздерінің уақыт аралығына күтеді. Бірінші таратуды тағайындаған түйін бірден жібереді. Екіншісі үшін берілген түйін бір уақыт аралығын күтеді (бірақ ол кезде бірінші түйін хабар беруді бастаған). Түйіндер басқа түйіндерден жіберілетін хабарларды бақылайды және әрбір анықталған хабардың ретін жаңартады (яғни кезектің алдыңғы жағына бір орынға жақындатады). O тұрақты CSMA CobraNet, LonWorks және контроллерлік аймақ желісі арқылы қолданылады.