CSMA/CD, CSMA/CA 채널 획득(CSMA/CD, CSMA/CA Channel acquisition)

CSMA/CD(Carrier-sense multiple access with collision detection)는 유선 LAN 이더넷에서 공유매체에 접근하기 위한 매체 액세스 제어 방식입니다.

CSMA/CA(Carrier-sense multiple access with collision avoidance)는 무선 LAN에서 사용하는 다원접속 방식으로 전송매체(공기) 특성 때문에 가능한 충돌을 회피하는 방식입니다.

CSMA/CD(Carrier-sense multiple access with collision detection)와 CSMA/CA(Carrier-sense multiple access with collision avoidance) 채널 획득 과정을 알아보겠습니다.

1. CSMA/CD 채널획득 과정

CSMA/CD는 3가지 방식으로 채널을 검사하여 전송채널을 획득합니다.

1) Non-Persistent

• 프레임 전송 전 채널을 검사하여 전송하고 있지 않으면 전송 
• 사용 중이면 일정시간 대기 후 전송
• 충돌이 적어 채널사용은 좋으나 대기시간이 길어질 수 있음 

2) 1-Persistent

• 호스트가 전송 원할 때 채널이 Idle이면 바로 전송시작 함 
• Busy이면 Idle 상태 기다리다 전송 시작
• 충돌 발생 가능성이 가장 크며 채널 사용률이 낮은 대신에 대기시간이 짧음
• 이더넷 방식으로 사용 

3) P-Persistent

• 채널이 슬롯으로 나뉘어 있음 
• 채널상태가 Idle이면 P의 확률을 가지고 대기한 후 전송

2. CSMA/CA 채널획득 과정

CSMA/CA 채널획득 과정은 다음과 같습니다.

• 송신기는 DIFS 대기 후 RTS 전송 
• 수신기는 SIFS 대기 후 CTS 응답
• 송/수신기 SIFS 대기 후 데이터/ACK 응답
• 다른 노드들은 RTS, CTS 수신 후 NAV 설정

※ 매체 사용 중이거나 충돌이 발생하면

• 만약 매체가 Busy 하면 DIFS + 랜덤 백오프 시간 동안 대기 
• 백 오프 시간 동안 다른 노드가 점유시 타이머 중지 
• 다음 매체 경쟁 시 중지된 이후부터 타이머 시작 ⇒ 공정성 부여 
• 충돌 발생 시 더 큰 백오프 시간 사용 

CSMA/CD(Carrier-sense multiple access with collision detection)와 CSMA/CA(Carrier-sense multiple access with collision avoidance) 채널 획득 과정을 알아보았습니다.

CSMA/CD방식은 L2 스위치 등장으로 거의 사용될 일이 없습니다. L2스위치는 이더넷 회선들을 고유의 회선으로 사용될 수 있게 기술적으로 회선분리를 합니다.


CSMA/CA방식은 무선 공유기 등장으로 많이 사용되는 기술입니다. CSMA/CA 기술에서 가장 크게 고려하는 부분은 Hidden Node입니다. Hidden Node에서 전송 시작을 했음에도 다른 노드에서 전송 시작을 인지하지 못해 전송을 시작하는 경우가 발생합니다. 이럴때 충돌 회피기술인 CSMA/CA가 사용됩니다.