名字

CSMA/CD：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
载波监听多点接入/碰撞检测

1. 载波监听：检测信道。在发送数据前，发送数据中，每个站都要不断检测信道
2. 多点接入：因为是总线型的网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上
3. 碰撞检测：边发送边监听

特别的是，该协议在物理上是通过电压的变化来检测碰撞是否发生。

问题

在发送数据前已经监听了空闲信道，为什么还要在发送数据中监听呢

因为电磁波在总线上的传播有时延，有速率的限制。实际中，电磁波在 1km 电缆的传播时延约为 5 μs（这是一个重要的数字）。

也就是说，如果 A 向 B 发送信息，必须要在 5 μs 后才到达 B ，而在这个时间内 B 无法监听到 A 的信息，如果此时 B 发送信息，则必然发生碰撞。

如果假设单程传播时延为 ζ ，发送站想要知道发送的数据是否发生碰撞的最坏情况（最坏时间）就是 2ζ ，即双程传播时延。

正如我们所见，发送站在发送数据后的一段时间内，数据存在碰撞的可能，以太网将这一现象称为发送的不确定性 。

同时以太网将这个 2ζ 称之为争用期或者碰撞窗口，意思是只要这段时间没有检测到碰撞，那么碰撞就一定不会在发生了。

截断二进制指数退避

如果发送数据没有碰撞，则顺利的传送了数据。那么如果发生碰撞，我们如何重传数据呢？

以太网采用的就是截断二进制指数退避，退避一词就是推迟的意思。

基本算法思想

1. 协议规定基本的退避时间为一个争用期的时间长度（2ζ = 51.2μs）
2. 首先根据下列公式计算出一个 k 值

k = Min[重传次数，10] // 当重传次数小于 10 ，k 就取 重传次数；否则取 10

将 k 值代入下列整数集合中

[0,1,...(2^k-1)]

取得的整数记为 r ，r 即为 r 倍的争用期

3. 当重传次数达到 16 任不能成功则丢弃该帧，向上层汇报

由此可见，推迟的平均时间随着重传次数而增大。

参考

《计算机网络-第7版》
《计算机网络-自顶向下》

最后

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