1。2。3 CSMA/CD協議
CSMA協議工作過程中，當碰撞發生時，資料仍會繼續傳輸，就這導致了網路資源的浪費。為了提高通道利用率，我們可以規定傳送方傳送資料時，
邊傳送邊監聽通道
，一旦監聽到傳送碰撞，就停止傳送，這就是CSMA/CD協議。CD的含義是Collision Detection，碰撞檢測，傳送方透過檢測通道上的訊號電壓大小來檢測碰撞，當訊號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認為發生了碰撞，一旦檢測到碰撞，就
立即停止資料傳輸
。
圖中展示了CSMA/CD的工作過程：傳送方首先監聽通道，如果繁忙，則等待下次監聽；如果通道則傳送資料，同時進行碰撞檢測，如果檢測到碰撞，則立即停止傳送，否則，將資料完整發送出去。
圖中展示了碰撞檢測過程。假設單向傳播時延為τ，試想如果發生碰撞，最多經過多久A能檢測到發生了碰撞呢。答案是2τ，當A傳送的資料
即將到達
B時發生碰撞，此時經過的時間剛好是τ，然後碰撞後的訊號返回至A，所經過的時間同樣是τ，則從開始傳送到檢測到碰撞所經過的
最長時間
就為
2τ
。如果在
時間τ內，未發生碰撞
，那麼其他傳送方檢測到的通道狀態必然是繁忙，也就不會再發送資料，碰撞也就不可能再發生，也就是說
在2τ內未檢測到碰撞
，那麼認為此次資料傳輸不再會發生碰撞了，這裡的2τ就叫
爭議期
（爭用期）。因此，要想使用CSMA/CD協議，資料幀必須
足夠長
，否則爭議期的時間還沒有到，資料就傳輸完畢了，失去了CSMA/CD協議的意義。假設資料傳輸速率為c bit/s，則最小幀長L=2cτ （bit）。
檢測到碰撞發生後，傳送方停止傳送資料，會等待一個
隨機時長
重新監聽通道，那麼隨機時長如何確定呢？這裡採用的是
二進位制指數型別退避演算法
：
①基本退避時間設為爭用期 2τ
②從整數集合 ［0， 1， … ， （2k - 1）］ 中隨機地取出一個數，記為 r。重傳所需的時延就是 r 倍的基本退避時間，即2rτ。
③引數 k 按下面的公式計算：
k = Min［重傳次數， 10］
即當 k ≤10 時，引數 k 等於重傳次數。
當重傳達 16 次仍不能成功時，認為該幀無法傳送，丟棄該幀，並向高層報告。
比如第一次重傳k=1，2k-1=1，則在0、1中選一個數，假如選到1，則經過2τ後重新檢測通道。第11次重傳時，取k=
10
，2k-1=1023，則在0、1、2……1023中隨機取一個數，假如選到666，則經過666*2=1332τ後重新監聽通道。
在全雙工通訊中，由於傳送通道與接收通道不通用，所以不會發生碰撞，因此不需要CSMA/CD協議，所以CSMA/CD協議
只應用於半雙工通訊
。
1。2。4 CSMA/CA協議
CSMA/CA協議中的CA意思是Collision Avoidance，碰撞避免。
無線區域網
中，不能使用CSMA/CD，原因有二：①訊號在無線介質中傳播時，衰減很快，檢測通道的
成本高
②存在“
隱蔽站
”的問題。
如圖，此時A正在向B傳送資料，C也想向B傳送資料，但是C
檢測不到
A傳送的訊號，就認為通道空閒，於是開始傳送資料，最終發生碰撞。這裡的A就是C的
隱蔽站
。
CSMA/CA協議工作時，傳送方先監聽通道，當通道
空閒
時，傳送方發出
RTS
（request to send），相當於告訴接收方我想要傳送資料；接收方收到RTS後，將會返回一個
CTS
（clear to send），相當於告訴接收方可以開始發生資料了；傳送方收到CTS後，就會開始傳送資料，同時，還會
預約通道
（告知其他站點自己需要的傳輸時間）。接收方收到資料後採用CRC校驗，如果正確則接收並回傳確認幀，如果錯誤則直接丟棄，傳送方會根據
二進位制指數退避演算法
確定重傳時間。
本文有些內容引用的是《計算機網路計算》謝希仁第七版教材課件。限於個人水平，文中難免有錯誤的地方，歡迎大家批評指正。
