Πώς οι κανόνες πολλαπλών πρόσβασης του Ethernet διέπουν ποιος κόμβος δικτύου έχει προτεραιότητα όσον αφορά την πρόσβαση στα μέσα ενημέρωσης;

Η μέθοδος πολλαπλής πρόσβασης του Ethernet, Carrier Sense πολλαπλών πρόσβασης με ανίχνευση σύγκρουσης (CSMA/CD), δεν εκχωρεί αυστηρά την προτεραιότητα σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο κόμβο. Αντ 'αυτού, βασίζεται σε μια πιθανοτική προσέγγιση για την επίλυση του διαμάχου για το κοινό μέσο. Δεν υπάρχει ενσωματωμένος μηχανισμός προτεραιότητας όπως σε κάποιες άλλες τεχνολογίες δικτύου.

Δείτε πώς λειτουργεί και γιατί δεν υπάρχει πραγματική προτεραιότητα:

* Sense Carrier: Πριν από τη μετάδοση, ένας κόμβος ακούει (αισθήσεις) στο καλώδιο για να ανιχνεύσει εάν ένας άλλος κόμβος μεταδίδει ήδη. Εάν το καλώδιο είναι απασχολημένο, ο κόμβος περιμένει.

* Πολλαπλή πρόσβαση: Πολλοί κόμβοι μπορούν να μοιραστούν το ίδιο τμήμα Ethernet (το φυσικό μέσο).

* Ανίχνευση σύγκρουσης: Εάν δύο ή περισσότεροι κόμβοι μεταδίδουν ταυτόχρονα (συμβαίνει σύγκρουση), όλοι οι κόμβοι ανιχνεύουν τη σύγκρουση λόγω της προκύπτουσας παραμόρφωσης του σήματος.

* Αλγόριθμος backoff: Μετά την ανίχνευση μιας σύγκρουσης, κάθε κόμβος περιμένει ένα τυχαίο χρονικό διάστημα πριν επιχειρήσει να μεταδώσει ξανά. Αυτό το τυχαίο backoff είναι κρίσιμο. Αποτρέπει επανειλημμένες συγκρούσεις μεταξύ των ίδιων κόμβων. Ο αλγόριθμος backoff χρησιμοποιεί τυπικά εκθετικό backoff, αυξάνοντας τον χρόνο αναμονής μετά από επαναλαμβανόμενες συγκρούσεις.

Γιατί δεν υπάρχει πραγματική προτεραιότητα: Ο τυχαίος αλγόριθμος backoff είναι το κλειδί. Ενώ ένας κόμβος μπορεί να μεταδίδει νωρίτερα λόγω ενός συντομότερου τυχαία επιλεγμένου χρόνου backoff, δεν υπάρχει καμία εγγύηση. Οποιοσδήποτε κόμβος έχει ίσες πιθανότητες πρόσβασης στο μέσο * μετά από * έχει αισθανθεί το καλώδιο ως αδρανές. Ένας ταχύτερος κόμβος ή ένας κόμβος με χαμηλότερη σύνδεση καθυστέρησης δεν θα έχει εγγενή προτεραιότητα.

Εξαιρέσεις και αποχρώσεις:

* Η ουρά προτεραιότητας (μέσα σε ένα διακόπτη): Ενώ το CSMA/CD διέπει την πρόσβαση στο φυσικό μέσο, οι διακόπτες χρησιμοποιώντας την ουρά προτεραιότητας μπορούν να δώσουν προτεραιότητα στην κυκλοφορία *εσωτερικά *. Αυτό δεν επηρεάζει τη διαδικασία CSMA/CD στο φυσικό τμήμα, αλλά επηρεάζει τα πακέτα που αποστέλλονται πρώτα * από * μια θύρα διακόπτη. Αυτή η προτεραιότητα συμβαίνει * πριν * τα πακέτα φτάνουν ακόμη και στο τμήμα Ethernet.

* Full-duplex Ethernet: Σε πλήρες διπλό ethernet, οι κόμβοι δεν ανταγωνίζονται για το μέσο. Κάθε κόμβος έχει τις ειδικές διαδρομές μετάδοσης και υποδοχής, εξαλείφοντας τις συγκρούσεις. Επομένως, το CSMA/CD δεν έχει σημασία. Οι διακόπτες χειρίζονται τη δρομολόγηση και τον έλεγχο ροής, ενδεχομένως την εφαρμογή μηχανισμών QoS για προτεραιότητα στην κυκλοφορία.

Συνοπτικά, το CSMA/CD από μόνο του παρέχει έναν δίκαιο, αλλά όχι προτεραιότητα, μηχανισμό πρόσβασης. Η αληθινή ιεράρχηση συνήθως περιλαμβάνει μηχανισμούς υψηλότερου επιπέδου, όπως τα χαρακτηριστικά της ποιότητας της υπηρεσίας (QoS) που εφαρμόζονται μέσα σε διακόπτες και δρομολογητές.