근거리 통신(LAN)-CSMA/CD/CA

근거리 통신(LAN)

• LAN : Local Area Network
• 동일 건물이나 공장, 학교에서 사용한다.
• 전송거리가 수백미터(m) 이내
• 주요 적용 업무
  • 자원 공유
  • 분산 처리
  • 분산 제어
  • 정보 교환
• 장점
  • 패킷 손실과 지연이 적다.
  • 쉽고 빠르게 자료를 공유할 수 있다.
  • 신뢰성이 높다.
  • 구축 비용이 적다.(추가나 제거)
• 단점
  • 전송 거리가 짧다.
  • 노드가 많아지면 충돌이 많아진다. => 성능 하락

IEEE 802 위원회

• LAN 관련 표준화를 수행하는 기관
• 1963년 미국에서 설립
• 전기 전자 기술자 협회
• 전기학회 및 무선학회 합병
• 802.3 : Ethernet (CSMA/CD)
• 802.4 : Token Bus - 버스는 4각형..
• 802.5 : Token Ring - 5링..
• 802.11 : Wireless LAN (CSMA/CA) - | ~ | 작대기..무선...
• 802.15 : WPAN
  • 802.15.1 : 블루투스(Bluetooth)
  • 802.15.4 : 지그비(Zigbee)

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관련 프로토콜

1. ALOHA(Additive LInk Online Hawaii Area)

• 송신할 데이터를 바로 보낸다.
• 수신측은 동일한 송신데이터를 송신측에 회선한다. -> 회신메세지와 송신메세지의 동일성을 확인하여 전송 여부를 판단한다.

2. Slotted ALOHA

• 클럭 신호로 모든 스테이션을 동기화된다.
• 패킷 충돌이 적다.
• ALOHA보다 2배 정도 속도가 향상된다.

3. CSMA/CD

• 전송 매체의 사용중인 상태를 모니터링 한다.
• 눈치 보면서 데이터를 보냄!

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CSMA(Carrier Sense Multiple Access)

• 여러 장치가 동시에 네트워크를 공유할 때 충돌을 방지하기 위한 프로토콜이다.
• 송신측은 전송매체(랜케이블)의 전기적 신호를 감지한다.
• 다른 장치들이 데이터를 전송하고 있는지 감지 후 채널이 비어있으면 데이터를 전송하고, 그렇지 않으면 일정 시간 동안 대기 후에 다시 감지 후 데이터를 전송한다.

CSMA/CD(Collision Detection)

• CSMA와 같이 사용된다.
• 충돌이 발생했을 때 감지하고, 충돌 시 전송 중단하고 재전송을 시도를 위한 백업을 사용한다.
• 충돌을 최소화하고 효율적인 데이터 전송을 가능하게 한다. 

CSMA/CA(Collision Avoidance)

• 충돌을 예방하기 위해서 CSMA/CD와는 다른 접근 방식을 사용한다.
• 데이터 전송 전에 채널의 상태를 확인하고 충돌이 예상되면 전송을 지연시키거나 다른 채널로 전환한다.

CSMA, CD, CA 차이점

• CSMA : 유선 네트워크에서 주로 사용되며, 채널 감지 및 충돌 감지 및 처리에 의존한다.
• CD : CSMA와 함께 사용되며, 충돌이 발생한 경우 감지하고 처리하는 역할을 한다.
• CA : 무선 네트워크에서 사용되며, 충돌을 미리 예방하기 위한 방법을 사용한다. 무선 환경에서 충돌을 감지하기가 어려우므로 CA는 CSMA/CD와는 다른 접근 방식을 선택한다.