CSMA/CD 以太网中的冲突

Question

我对 CSMA/CD 以太网中的冲突感到困惑。什么时候会发送堵塞信号？为什么会发送堵塞信号？如果两个同时的数据包传输相互干扰，两个传输节点可以知道电压过大，所以他们可以结束传输，然后传输一个 32 位的阻塞信号，但为什么呢？有人能把所有的事件按时间顺序一一写出来吗？

Answer 1

首先，请注意现代交换以太网 LAN 不再是 CSMA/CD。CSMA/CD 是一种应用于使用集线器而非交换机的 10mbit/sec 和 100mbit/sec 以太网的技术。老实说，周围从来没有很多 100BASE-TX 集线器；那个时候大家都去换了。千兆以太网 (1000BASE-T) 规范需要交换机；没有 GigE 集线器这样的东西。

在现代交换以太网上，您不再拥有共享介质。当您插入交换机时，“冲突域”仅存在于您和交换机端口之间。如果您处于全双工模式（交换机几乎总是如此），那么您根本就没有任何冲突的可能性。如果您不能发生碰撞，您将永远不会检测到碰撞，因此您将永远没有理由发送堵塞信号。

所以回到集线器时代（和共享电缆，如thinnet/cheapernet/10BASE-2 coax 和thicknet 10BASE-5），它是如何工作的：

想象一下，您有一个大型 10BASE-T LAN，其中有许多集线器和最大长度的电缆线路，最大限度地提高了 LAN 上任意两个设备之间最多 4 个中继器（集线器）的“中继器规则”。由于集线器上的信号传播延迟，从主机 A 传输的信号到达网络上最远的主机（主机 B）可能需要 IEEE 规范最大 232 位时间。

现在想象一下，主机 A 开始传输一个帧，不幸的是，位于网络另一端的主机 B，距离 232 位时间，在主机 A 开始传输后仅 231 位时间开始传输帧。由于网络上的传播延迟，当主机 B 发送其前导码的第一个比特时，主机 B 不知道主机 A 的传输中已经有 231 比特。现在，主机 B 将在主机 B 传输的第一个（比如说）32 位内检测到此冲突，这可能比主机 A 检测到它快大约 232 到 264 位时间。如果主机 B 碰巧在传输的第一个比特上检测到它，并且在检测到这个冲突的那一刻就停止传输，那么它可能没有在介质上停留足够长的时间让主机 A 也检测到它并意识到发生了冲突（你可以' t 保证接收器会在冲突的第一个比特上检测到冲突）。这将意味着主机 A 不知道执行正确的冲突处理程序。因此，主机 B 不是停止传输，而是传输 Jam 信号，使其在介质上停留足够长的时间，以确保主机 A 意识到发生了冲突。

这也是以太网帧的最小长度为 64 字节的原因。这保证了主机 A 在介质上停留的时间足够长，以便可以在网络的另一端一直检测到冲突，并且来自主机 B 的 Jam 信号可以一路返回网络，以便主机当 Jam 信号通过时，A 仍在介质上，因此它能够意识到有人与它的传输发生了碰撞。