13. Ethernet

13.1. CSMA/CD

Introducción.

CSMA/CD es el mecanismo que usa Ethernet o 802.3 para acceder al medio y poder transmitir.

Este mecanismo deriva de ALOHA y ALOHA Ranurado que se originaron y probaron en Hawai, para interconectar los distintos campus universitarios.

Tenemos que aclarar que esos vínculos eran inalámbricos, y eso genera algunas cuestiones distintas a lo que sucede en un medio guiado.

En un medio no guiado, es posible que cuando una estación transmite, es posible que no todas escuchen esa transmisión, o por que están mas lejos o no les llega la señal. En ese escenario tenemos que asumir que el panorama que tienen todas las estaciones puede ser muy distinto.

La máxima utilización de Aloha fue del 18% y de Aloha Ranurado 36%, valores muy por debajo de lo esperado.

CSMA/CD

Las observaciones anteriores condujeron al desarrollo de sistemas otros mecanismos para conrtrola el acceso al medio para poder transmitir. Este se conoce como Acceso múltiple por detección de portadoras  (CSMA). 

El mecanismo de  CSMA/CD es:

1) una estación que desea transmitir escucha primero el medio para determinar si hay otra transmisión en progreso (detección de portadora). 

2) Si el medio está en uso, la estación debe esperar. Si el medio está inactivo, la estación puede transmitir.

3)Puede suceder que dos o más estaciones intenten transmitir aproximadamente al mismo tiempo. Si esto sucede, habrá una colisión; los datos de ambas transmisiones interfieren uno con otro no se puede determinar que se transmitió. Si esto sucede, una estación espera un tiempo e intenta nuevamente. Cada estación espera tiempos aleatorios.

El tiempo que se tarda en detectar una colisión no es mayor que el doble del tiempo que se tarda en detectar una colisión, por el retardo de propagación. Esto impone dos limitaciones

  1. Largo del Cable (tiene relación  =>tiempo de propagación en el cable)
  2. Largo mínimo de la trama ( tiene relación  =>tiempo de transmisión de la trama)

Debe existir una relación entre ambos para asegurar que se detecte la colisión y en consecuencia que funcione el mecanismo de CSMA/CD.