CSMA/CD

CSMA es la sigla de Carrier Sense Multiple Access (acceso múltiple por detección deportadora) y CD es la sigla de Collision Detection (detección de colisiones). 

Es una política de acceso al medio de tipo aleatorio, lo cual quiere decir básicamente que las estaciones no acceden al medio de una forma prefijada sino cuando quieren. De esta forma se consigue aumentar la eficiencia de la red con respecto a los sistemas de control estáticos. Obviamente hará falta controlar el caso en que dos estaciones quieran transmitir a la vez.

Nota

Los mecanismos de control del tipo estático se basan en repartir el acceso al medio entre las estaciones de forma fija. Si cuando a una estación le toca acceder al medio no tiene nada que transmitir, el lapso de tiempo asignado no puede ser aprovechado por otra y el medio queda desocupado

De políticas de acceso al medio de tipo aleatorio hay varias, pero las "comercialmente útiles" son dos, CSMA/CD y CSMA/CA. La primera es la más indicada para redes con topología en bus (ya sea con un bus

real, cableado, como con un hub, en un entorno de cableado estructurado). La segunda es la que se usa en las redes inalámbricas Wi-Fi, que tienen una topología asimilable a un bus.

Veamos en primer lugar como funciona CSMA, para luego describir la funcionalidad adicional de la detección de colisiones (CD).

La política de acceso CSMA (acceso múltiple por detección de portadora) funciona de la manera siguiente:

Los ordenadores escuchan constantemente el medio (miran si hay portadora). Cuando tienen una trama para transmitir, si detectan que no hay actividad en el medio, la ponen y, en caso contrario, esperan y siguen escuchando hasta que el medio queda libre, entonces transmiten su trama. Si no tienen nada para transmitir, cuando detectan una trama en el medio, la toman y la procesan.

Este algoritmo presenta un inconveniente claro: existe la posibilidad de que dos estaciones quieran enviar una trama en el mismo momento. Ambas escuchan el medio, no detectan actividad y emiten

simultáneamente. Entonces se produce una colisión: las señales electromagnéticas se mezclan y el resultado es algo ininteligible.

El control de errores que se efectúa en el subnivel LLC será el encargado de detectar dicha circunstancia y solicitar la retransmisión de las tramas que se han corrompido.

Podemos mejorar la política CSMA añadiéndole un procedimiento adicional: cuando una estación ya ha empezado a transmitir, sigue escuchando el medio para detectar si se produce una colisión, en cuyo caso deja de transmitir inmediatamente, para reducir así el tiempo de colisión, y espera un tiempo aleatorio (es una manera de evitar una nueva colisión) para volver a empezar el proceso. Esta variante recibe el nombre de CSMA/CD, por la detección de las colisiones. Este modo de trabajo marca la existencia de un parámetro muy importante en las redes CSMA/CD, que es la longitud mínima de trama.

Una trama en una red local CSMA/CD ha de ser suficientemente larga para que una colisión sea detectada antes de que finalice su transmisión. Esta longitud mínima de trama es función únicamente de la velocidad de transmisión de las señales en el medio. Este parámetro, a su vez, marca otro, también muy importante en el diseño de redes, como es el diámetro de la red, o distancia entre las estaciones más alejadas.

La red Ethernet es una topología en bus que utiliza la política de acceso al medio CSMA/CD y fija como longitud mínima de trama 512 bits. La inventó Xerox, junto con Intel y Digital, y el IEEE la elevó a la categoría de estándar: IEEE-802.3. La red Ethernet trabaja a 10 Mbps. Con posterioridad, apareció la FastEthernet, que trabaja a 100 Mbps, y, más tarde, la Gigabit Ethernet que, como su nombre indica, trabaja a 1 Gbps

Nota

IEEE es la sigla del Institut of Electric and Electronic Engineers (Instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos).