共享式网络(用同一根同轴电缆通信)中可能会出现信号冲突现象。
如图是一个10BASE5以太网,每个主机都是用同一根同轴电缆来与其它主机进行通信,因此,这里的同轴电缆又被称为共享介质,相应的网络被称为共享介质网络,或简称为共享式网络。
共享式网络中,不同的主机同时发送数据时,就会产生信号冲突的问题,解决这一问题的方法一般是采用载波侦听多路访问/冲突检测技术(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)。
CSMA/CD的基本工作过程如下:
终端设备不停地检测共享线路的状态。如果线路空闲,则可以发送数据;如果线路不空闲,则等待一段时间后继续检测(延时时间由退避算法决定)。
如果有另外一个设备同时发送数据,两个设备发送的数据会产生冲突。
终端设备检测到冲突之后,会马上停止发送自己的数据,并发送特殊阻塞信息,以强化冲突信号,使线路上其他站点能够尽早检测到冲突。
终端设备检测到冲突后,等待一段时间之后再进行数据发送(延时时间由退避算法决定)。
CSMA/CD的工作原理可简单总结为:先听后发,边发边听,冲突停发,随机延迟后重发。
- 双工模式
半双工:在半双工模式(half-duplex mode)下,通信双方都能发送和接收数据,但不能同时进行。当一台设备发送时,另一台只能接收,反之亦然。对讲机是半双工的典型例子。
全双工:在全双工模式(full-duplex mode)下,通信双方都能同时接收和发送数据。电话网络是典型的全双工例子。
以太网上的通信模式包括半双工和全双工两种:
半双工模式下,共享物理介质的通信双方必须采用CSMA/CD机制来避免冲突。例如,10BASE5以太网的通信模式就必须是半双工模式。
全双工模式下,通信双方可以同时实现双向通信,这种模式不会产生冲突,因此不需要使用CSMA/CD机制。例如,10BASE-T以太网的通信模式就可以是全双工模式。
同一物理链路上相连的两台设备的双工模式必须保持一致。