CSMA/CD 混淆/误解

网络工程 以太网 第一层 半双工
2021-07-27 01:37:59

CCNA 指南指出,CSMA/CD 协议用于停止同一介质上的设备,例如在总线网络上同时传输的同一条线路上的设备,以避免冲突。现在请告诉我,如果 5 台主机连接到一个集线器(每条线上一个),CSMA 在这里有帮助吗?我一直认为它没有,因为它们在集线器的每个端口上的单独电线上,并且默认情况下集线器将所有帧转发到所有接口,因此使集线器半双工,但如果主机在不同的位置,CSMA 甚至会发挥作用电线?另一件事,如果您有全双工以太网电缆并连接到集线器,为什么不能运行全双工?如果连接了全双工以太网电缆,交换机是否只能运行全双工?另一端的主机/设备是否也必须运行全双工?

3个回答

CCNA 指南指出,CSMA/CD 协议用于停止同一介质上的设备,例如在总线网络上同时传输的同一条线路上的设备,以避免冲突。

那确实不正确。CD 部分是碰撞检测。CSMA/CA(CA 用于避免冲突)被其他协议使用,例如 Wi-Fi,旨在避免冲突。

集线器实际上只是一根电线,每个端口都与所有其他端口电连接,因此所有主机都在同一条线上,即使每个主机看起来都有自己的电线。如果连接到集线器的两个设备同时发送一个帧,两个帧将同时从其他接口重复发送。那是碰撞;电信号会相互干扰,其他端口上的设备将无法理解任一帧。

您似乎将集线器与交换机混淆了。交换机上的每个端口代表一个单独的冲突域。交换机端口并不像集线器那样全部连接在一起。交换机确定何时以及向哪个端口交换帧。

半双工或全双工操作的跳线是相同的。连接到交换机的设备不需要彼此相同双工,因为每个交换机端口代表一个单独的冲突域。

我一直认为没有,因为它们在集线器的每个端口上的单独电线上,并且默认情况下集线器将所有帧转发到所有接口,

集线器不适用于完整的帧,它们的工作级别低于此级别。当数据开始到达一个端口时,它会立即开始在其他端口上发送出去,没有缓冲区(尽管会有轻微的管道延迟)。如果集线器同时检测到多个端口上的传输,它将产生“干扰信号”。

因此,从 CSMA/CD 的角度来看,集线器是透明的。设备在传输之前仍会检查线路是否空闲,如果发生冲突,冲突域中的所有设备都会看到它。

另一件事,如果您有全双工以太网电缆并连接到集线器,为什么不能运行全双工?

全双工和集线器是不兼容的概念。全双工意味着多个节点可以同时成功传输,但多端口中继器(又名集线器)一次只能处理一个节点传输。

如果连接了全双工以太网电缆,交换机是否只能运行全双工?

对于给定的以太网物理层标准,实际上并没有“全双工电缆”或“半双工”电缆这样的东西。同轴以太网基本上是半双工的。双绞线和光纤以太网的常见变体在电气层面上是全双工的,但可以在半双工模式下运行,在这种模式下,将连续传输和接收视为冲突。

另一端的主机/设备是否也必须运行全双工?

要使网段在全双工模式下正确运行,网段两端的设备必须支持全双工并处于全双工模式(通过自动协商或手动配置)。

如果由于某种原因网段的一端处于全双工模式而另一端处于半双工模式,那么您会遇到双工不匹配和糟糕的网络性能。特别是,如果处于自动协商模式的端口连接到禁用自动协商且模式强制为全双工的端口,则可能会发生这种情况。

CSMA/CD 是以太网中使用的局域网访问方式。当设备想要访问网络时,它会检查网络是否空闲。如果网络不空闲,设备会在重试之前等待一个随机时间。

CSMA/CD 仅用于在半双工模式下运行的设备。CSMA/CD 帮助连接到半双工交换机端口的设备正常运行