CSMA/CD と CSMA/CA

CSMA/CD と CSMA/CA を図でわかりやすく解説

要点:CSMA/CDは有線で衝突を検出して再送する方式。CSMA/CAは無線で衝突を回避する方式(RTS/CTSやバックオフ)。

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

主に古いイーサネット(ハブ接続など)の仕組み。送信前にキャリアを確認し、衝突を検出できればランダム遅延後に再送する。

端末A 端末B 送信 同時送信 Collision!

図の説明(CSMA/CD)

  • 送信前にケーブル上のキャリア(信号)を確認する。
  • 複数端末が同時に送信して衝突(Collision)が起きた場合、衝突を検出する。
  • 衝突検出後はジャミング信号を送り、各端末はランダムな時間だけ待ってから再送(バックオフ)。
  • この方式は有線(ハブ接続など)で有効。スイッチングハブ環境では衝突は基本的に発生しない。

CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

無線LAN(Wi-Fi)で使われる方式。無線は送受信が同時に行えず衝突検出が難しいため、衝突を回避する仕組み(バックオフ、RTS/CTS)を用いる。

端末A AP(基地局) 端末C RTS CTS(ブロードキャスト) DATA ACK 端末C(端末Aを検知できない可能性)

図の説明(CSMA/CA)

  • キャリア感知:送信前にチャネルが空いているかをチェックする。
  • バックオフ:空いていてもすぐ送らず、ランダムな待ち時間(バックオフ)を置いてから送信して衝突を抑える。
  • RTS/CTS(隠れ端末対策)
    1. 送信側(端末A)がAPにRTSを送る。
    2. APがCTS(送信許可)をブロードキャストし、周囲に「この時間帯は端末Aが送信する」と通知する。
    3. これにより端末Cのような「端末Aを直接検知できない端末」も送信を控え、隠れ端末問題を軽減する。
  • ACK:データ受信後にAPからACKを返すことで送信成功を確認する。

ポイント整理

  • CSMA/CD:有線向け。衝突を検出して再送。ハブ環境で有効。
  • CSMA/CA:無線向け。衝突検出が困難なため回避。RTS/CTSやバックオフで衝突を減らす。

投稿者: rajanoon

1993年生まれ。新卒からSEとして働いていましたが、今はサーバーサイドエンジニアとして働いています。一生使える技術を身に着けようと悪戦苦闘中です。

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