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CSMA/CD

Dieses Zugriffsverfahren CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) basiert auf einem ursprünglichen Ethernet unter 10MBit/s.
Überwiegend bei einer Bus-Topologie bei der keine zentralen Geräte wie Switch verwendet werden, kommen Datenkollisionen recht häufig vor.

 

Begriffserklärung CSMA/CD

CS (Carrier Sense) - Träger-Zustandserkennung:
Alle Computer in einer Busstruktur prüften stetig, ob die Übertragungsleitung frei ist, um jederzeit Daten auf die Reise zu schicken.

MA (Multiple Access) - Mehrfachzugriff:
Alle Computer haben die gleichen Rechte und teilen sich die Übertragungsleitung.

CD (Collision Detection) - Kollisionserkennung:
Haben zwei Computer gleichzeitig Daten gesendet, erkennt CD die Datenkollision und leitet Maßnahmen ein.

net bus topologie

 

Wie es bei einer Bus-Topologie zu einer Datenkollision kommen kann

Da nur ein einziger Computer Daten versenden darf, überprüft die Netzwerkkarte stetig, ob das Kabel frei ist. Ist das der Fall, werden die Datenpakete auf das Kabel übergeben.

Schicken jedoch zwei Computer gleichzeitig Daten über das Kabel auf die Reise, verteilen sich diese im ganzen Netzwerk und werden in kurzer Zeit auf die Daten des anderen Computer treffen. Bei diesem Vorgehen würden sich die Daten vermischen und werden dadurch beschädigt. Eine Kollision wurde ausgelöst.

Der sendende Computer erkennt dies und bricht jegliche Datenübertragung ab und sendet ein Signal, damit alle anderen Computer darüber informiert werden, dass das Netzwerk erstmal blockiert ist.
Erst nach einer gewissen Wartezeit überprüft wieder jeder Computer ob die Leitung wieder frei ist und versucht erneut die Datenpakete zu senden.

 

net csma cd

Wie eine Datenkollision von vornherein vermieden werden kann, kann unter dem Begriff CSMA/CA nachgelesen werden.

Betriebsstörungen im Datenaustausch

Da es nicht auszuschließen ist, dass auch in einer Bus-Topologie ein oder mehrere neue CLIENTS eingebunden werden, fördert dies die Datenkollision immer mehr, was zu unangenehmen Störungen im Netzwerk führt.

Leider bleibt es nicht nur bei diesen Störungen, sondern weitere Betriebsstörungen können den Datenaustausch enorm einschränken.

 

Kabelschaden (Singel Point of Failure)

Da die Kabel direkt mit dem CLIENT verbunden sind, sind durch unsaubere Montagearbeiten der Kabel, Stolperunfälle oder Quetschungen durch Büromöbel vorprogrammiert. Entsteht dadurch ein Kabelbruch, kann der Datenaustausch mit dem Rechner nicht erfolgen.

Stoßen die gesendeten Daten eines anderen Rechners an einen Kabelbruch, werden die Daten reflektiert und schlagen wieder die Richtung ein woher sie gekommen sind. Da diese dann mit den entgegenkommenden Teilen des selben Datenpakets zusammenstoßen, kommt es zur Vermischung. Dadurch werden die Datenpakete unbrauchbar und es kommt zur Datenkollision. Das Ergebnis eines solchen Schadens ist, dass das gesamte Netz zusammenbricht (Single Point of Failure) und nur durch eine Instandsetzung wieder in Betrieb genommen werden kann.

Je nach Größe der Bürofläche kann ein nicht äußerlich erkennbarer Kabelbruch nicht sofort analysiert werden. Anhand eines speziellen Messgerätes können diese einen derartigen Schaden auf einen bestimmten Bereich eingrenzen.

 

Übersprechen / Dämpfung

Sendet ein Computer die Daten, werden diese im Kabel gedämpft. Das heißt, dass das Datensignal von Anfang bis Ende des Kabels immer schwächer wird. Benachbarte Kabel können den gedämpften Datenfluss beeinträchtigen bzw. die Datenpakete beschädigen. Durch eine Zuschaltung eines Signalverstärkers (Repeater) könnte das Problem eindämmen.