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CSMA (Carrier Sense Multiple Access) ist ein Protokoll, das erkennt, wann ein Ethernet-Netzwerk Daten 眉bertr盲gt, und da蹿眉谤 sorgt, dass jeweils nur ein Signal 眉bertragen wird, um Kollisionen im Netzwerk zu vermeiden. Zu diesem Zweck lauscht CSMA auf Netzwerke, die versuchen, Informationen, sogenannte Datenpakete, zu senden. Wenn Netze versuchen, Pakete gleichzeitig zu senden, h盲lt CSMA ein Datenpaket zur眉ck, bis das andere gesendet wurde, bevor es die n盲chste 脺bertragung zul盲sst.

Kommt es in einem Netz zu einer Datenkollision, kann es sein, dass die Informationen nicht an der vorgesehenen Stelle ankommen. Durch die Verhinderung von Datenkollisionen innerhalb des Ethernet-Netzwerks tr盲gt CSMA dazu bei, dass die Informationen ihr eigentliches Ziel erreichen.

Was bedeutet CSMA?

CSMA ist ein Akronym 蹿眉谤 Carrier Sense Multiple Access. Der Begriff 鈥濩arrier Sense" (Tr盲gererkennung) bezieht sich auf die Art und Weise, wie das Netz erkennt, ob Daten 眉ber den Kanal gesendet werden, und verhindert weitere 脺bertragungsversuche, bis der Kanal frei ist. Der Begriff 鈥濵ehrfachzugriff" bedeutet, dass sich mehrere Ger盲te das Netz teilen.

Wie funktioniert CSMA?

Das CSMA-Protokoll begrenzt die Gefahr von Kollisionen, wenn zwei oder mehr Ger盲te Datenpakete 眉ber ein Netz austauschen. CSMA 眉berwacht die 脺bertragungswege im Netzwerk und fordert die Ger盲te auf, vor dem Senden ihrer Pakete zu 眉berpr眉fen, ob die Kan盲le frei sind. Wenn der Kanal belegt ist, wartet das Ger盲t, bis es an der Reihe ist, zu senden. 脛hnlich wie eine Ampel bestimmt CSMA, wann es sicher ist, dass Informationen weitergegeben werden k枚nnen, und wann dies nicht der Fall ist.聽

3 Arten von CSMA-Modi

Es gibt drei Haupttypen von CSMA-Zugriffsmodi, zwischen denen gew盲hlt werden kann. Alle drei unterscheiden sich zwar voneinander, verfolgen aber das gleiche Ziel: die Vermeidung von Kollisionen bei der Daten眉bertragung im Netz. Diese Zugriffsmodi umfassen:

1-Persistentes CSMA

Wie bereits erw盲hnt, besteht der Zweck von CSMA darin, sicherzustellen, dass das Medium frei ist, bevor ein Datenpaket 眉bertragen wird. Wenn es in Gebrauch ist, 眉berwacht das 1-persistente CSMA-Protokoll das Netz und wartet, bis es feststellt, dass es inaktiv ist. Sobald es inaktiv ist, 眉bertr盲gt dieser Zugriffsmodus die Daten mit der Wahrscheinlichkeit eins. Diese Methode ist bei wenig belasteten Systemen effektiv, aber bei hoher Auslastung weniger zuverl盲ssig. Sobald der Modus erkennt, dass der Kanal frei ist, werden alle Daten sofort 眉bertragen, was die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen erh枚ht.

Nicht-persistentes CSMA

Diese Methode 盲hnelt dem 1-persistenten CSMA mit dem Unterschied, dass das Protokoll in diesem Modus eine zuf盲llige Zeitspanne wartet, wenn das System besch盲ftigt ist, bevor es die Daten sendet. Bei Systemen, in denen viele Daten gleichzeitig zu 眉bertragen versuchen, verringert das nicht-persistente CSMA durch die Auswahl zuf盲lliger Zeitspannen 蹿眉谤 die Umplanung der 脺bertragung die Wahrscheinlichkeit, dass mehr als ein Datenpaket gleichzeitig zu 眉bertragen versucht wird. Deswegen ist die Wahrscheinlichkeit einer Kollision geringer als bei 1-persistentem CSMA.

P-persistentes CSMA

In der Regel verwenden Wi-Fi-Netzwerke diesen CSMA-Modus, um Kollisionen zu vermeiden. Au脽erdem verwendet p-persistentes CSMA 盲hnliche Methoden wie die zuvor besprochenen Modi. 脛hnlich wie 1-persistentes CSMA wartet dieser Modus darauf, dass das Netzwerk im Leerlauf ist, 眉bertr盲gt sein Paket jedoch mit einer Wahrscheinlichkeit p statt mit 1. Der p-persistente Algorithmus arbeitet im Vergleich zu den anderen beiden CSMA-Modi in einem Bereich zwischen 1-persistent und nicht-persistent.聽聽

CSMA/CD vs. CSMA/CA

Kollisionserkennung (CD) und Kollisionsvermeidung (CA) sind zwei CSMA-Protokolle, die das Auftreten von Datenkollisionen verringern sollen. In der Regel h盲ngt es von der Art des Computernetzes, das Sie verwenden, und von der ben枚tigten Effizienz ab, welches Protokoll eingesetzt wird.

CSMA/CD

Das CSMA/CD-Protokoll ist eine Modifikation des CSMA-Systems, die die Effizienz verbessert. Das CD-Protokoll (Collision Detection) h枚rt die 脺bertragungen ab und erkennt gleichzeitig Kollisionen.聽CSMA/CD bestimmt auch, wie lange ein Ger盲t im Netzwerk wartet, bevor es im Falle einer Kollision die Informationen erneut sendet.

CSMA/CD verhindert eine zweite Kollision, da es einen so genannten 鈥濨ackoff"-Algorithmus implementiert, bei dem die Ger盲te eine zuf盲llige Zeitspanne warten, bevor sie ihre Pakete erneut senden. Das CSMA/CD-Protokoll ist zwar n眉tzlich, scheint aber im Hinblick auf die Regulierung von Netzwerken am besten in kleinen Unternehmen mit 30 oder weniger Computern zu funktionieren.聽

CSMA/CA

W盲hrend CSMA/CD aufgetretene Kollisionen erkennt, versucht CSMA/CA (CA steht 蹿眉谤 Collision Avoidance), die M枚glichkeit einer Kollision zu verhindern. Dieses System, das in drahtlosen Netzwerken eingesetzt wird, vermeidet Kollisionen, indem es die Wahrscheinlichkeit einer Kollision erkennt und die 脺bertragung entsprechend plant. Es vermeidet Kollisionen, indem es einen komplexen Zeitplan entwickelt, der sicherstellt, dass zwei oder mehr Ger盲te im drahtlosen Netz nicht gleichzeitig Informationspakete 眉bertragen.

Bei dieser Technik wird jedem Ger盲t, das am Netz teilnimmt, ein Zeitfenster zugewiesen. Sobald das Netz inaktiv ist, weist das System das n盲chste Ger盲t in der Reihe an, sein Datenpaket zu senden, und dann das folgende, wobei der komplexe Zeitplan aktualisiert wird, damit es wei脽, was als N盲chstes zu senden ist. CSMA/CA hilft zwar, Kollisionen zu vermeiden, aber aufgrund der Art und Weise, wie das Protokoll aufgebaut ist, k枚nnen die Wartezeiten 蹿眉谤 die 脺bertragung l盲nger sein.聽

Warum ist CSMA wichtig?

CSMA reduziert Kollisionen in einem Netz, indem vor dem Senden eines Datenpakets das Netz 眉berpr眉ft wird, um sicherzustellen, dass kein anderer Teilnehmer zur gleichen Zeit Informationen sendet. Dieses Protokoll sorgt da蹿眉谤, dass die Daten sicher und zuverl盲ssig 眉bertragen werden.

CSMA tr盲gt dazu bei, Datenkollisionen und die M枚glichkeit von Datenverlusten zu vermeiden, was es zu einem wichtigen Aspekt der modernen vernetzten Welt macht. Beim 脺bertragen von Daten 眉ber ein Netzwerk sorgt CSMA da蹿眉谤, dass keine anderen Informationen gleichzeitig auf demselben Kanal gesendet werden.Auf diese Weise verbessert CSMA zusammen mit seinen verschiedenen Iterationen die Chancen, dass Ihre Daten ihr Ziel erreichen, erheblich.聽

Berufsgruppen, die CSMA verwenden

Fachleute im Bereich Computernetzwerke werden wahrscheinlich mit CSMA-Protokollen arbeiten oder damit vertraut sein. Wenn Sie sich 蹿眉谤 eine der folgenden T盲tigkeiten interessieren, sollten Sie mehr 眉ber diese Technologie erfahren:

• Computertechniker: Fehlersuche und -behebung bei Computerproblemen 蹿眉谤 Kunden

• Computertechniker: Entwickelt Computernetzwerke und -systeme

• Netzwerktechniker: Entwirft, baut und unterh盲lt Netzwerkverbindungen

• Kabeltechniker: Installiert und wartet physische Kabelleitungen

• Netzwerktechniker: 脺berwacht Design und Funktion von internen und externen Netzwerken

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