csma cd
CSMA / CD (कैरियर डिटेक्शन के साथ कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस) एक मीडिया एक्सेस कंट्रोल (MAC) प्रोटोकॉल है जिसका उपयोग लोकल एरिया नेटवर्किंग में किया जाता है:
यह होने पर टकराव को दूर करने के लिए शुरुआती ईथरनेट तकनीक का उपयोग करता है।
यह विधि एक साझा ट्रांसमिशन माध्यम वाले नेटवर्क में संचार को विनियमित करके डेटा ट्रांसमिशन को ठीक से व्यवस्थित करती है।
यह ट्यूटोरियल आपको कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस प्रोटोकॉल की पूरी समझ देगा।
आप क्या सीखेंगे:
टकराव की जांच के साथ कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस
CSMA / CD, एक MAC प्रक्रिया प्रोटोकॉल, पहले चैनल में अन्य स्टेशनों से किसी भी प्रसारण के लिए होश में आता है और केवल तब प्रसारित करना शुरू करता है जब चैनल प्रसारित करने के लिए स्पष्ट होता है।
जैसे ही कोई स्टेशन टकराव का पता लगाता है, यह प्रसारण बंद कर देता है और जाम संकेत भेजता है। इसके बाद पुन: प्राप्ति से पहले कुछ समय अवधि की प्रतीक्षा करता है।
आइए CSMA / CD के व्यक्तिगत घटक के अर्थ को समझते हैं।
- सीएस - यह कैरियर सेंसिंग के लिए है। तात्पर्य यह है कि डेटा भेजने से पहले, एक स्टेशन पहले वाहक को होश में लाता है। यदि वाहक मुक्त पाया जाता है, तो स्टेशन डेटा को प्रसारित करता है और इसे फिर से रिफाइन करता है।
- एमए - मल्टिपल एक्सेस के लिए स्टेंड्स यानी यदि कोई चैनल है, तो कई स्टेशन हैं जो इसे एक्सेस करने की कोशिश कर रहे हैं।
- सीडी - टकराव का पता लगाने के लिए खड़ा है। यह पैकेट डेटा टकराव के मामले में आगे बढ़ने के लिए भी मार्गदर्शन करता है।
CSMA / CD क्या है
CSMA / CD प्रक्रिया को एक समूह चर्चा के रूप में समझा जा सकता है, जहां अगर प्रतिभागी एक ही बार में बोलते हैं तो यह बहुत भ्रामक होगा और संचार नहीं होगा।
इसके बजाय, अच्छे संचार के लिए, यह आवश्यक है कि प्रतिभागी एक के बाद एक बोलें ताकि हम चर्चा में प्रत्येक प्रतिभागी के योगदान को स्पष्ट रूप से समझ सकें।
एक बार एक प्रतिभागी ने बात खत्म कर ली है, हमें यह देखने के लिए एक निश्चित समय अवधि का इंतजार करना चाहिए कि कोई अन्य प्रतिभागी बोल रहा है या नहीं। किसी अन्य प्रतिभागी से बात नहीं करने पर ही बोलना शुरू करना चाहिए। यदि कोई अन्य प्रतिभागी भी उसी समय बोलता है, तो हमें रुकना चाहिए, इंतजार करना चाहिए और कुछ समय बाद फिर से प्रयास करना चाहिए।
इसी तरह की प्रक्रिया CSMA / CD है, जहाँ डेटा पैकेट ट्रांसमिशन केवल तभी किया जाता है जब डेटा ट्रांसमिशन माध्यम मुक्त होता है। जब विभिन्न नेटवर्क डिवाइस एक साथ एक डेटा चैनल साझा करने का प्रयास करते हैं, तो यह एक मुठभेड़ करेगा डेटा टक्कर ।
c c ++ और जावा के बीच अंतर
किसी भी डेटा टक्कर का पता लगाने के लिए माध्यम की निरंतर निगरानी की जाती है। जब माध्यम को निशुल्क पाया जाता है, तो डेटा टकराव की किसी भी संभावना से बचने के लिए डेटा पैकेट भेजने से पहले स्टेशन को एक निश्चित समय अवधि तक प्रतीक्षा करनी चाहिए।
जब कोई अन्य स्टेशन डेटा भेजने की कोशिश नहीं करता है और कोई डेटा टकराव का पता नहीं चलता है, तो डेटा के प्रसारण को सफल कहा जाता है।
कलन विधि
एल्गोरिदम चरणों में शामिल हैं:
- सबसे पहले, वह स्टेशन जो डेटा संचारित करना चाहता है, वाहक को इस बात की जानकारी देता है कि वह व्यस्त है या निष्क्रिय है। यदि कोई वाहक निष्क्रिय पाया जाता है, तो संचरण किया जाता है।
- ट्रांसमिशन स्टेशन एक टकराव का पता लगाता है, यदि कोई हो, तो शर्त का उपयोग करते हुए: टीटी> = 2 * टीपी जहां Tt संचरण देरी है और Tp प्रचार विलंब है।
- जैसे ही यह टकराव का पता लगाता है, स्टेशन जाम सिग्नल जारी करता है।
- टक्कर होने के बाद, संचारण स्टेशन संचारण बंद कर देता है और कुछ यादृच्छिक राशि के लिए प्रतीक्षा करता है जिसे has कहा जाता है बैक-ऑफ टाइम '। इस समय के बाद, स्टेशन फिर से पीछे हट जाता है।
CSMA / CD फ्लो चार्ट
(छवि स्रोत )
CSMA / CD कैसे काम करता है
CSMA / CD के कार्य को समझने के लिए, निम्नलिखित परिदृश्य पर विचार करें।
- मान लीजिए कि दो स्टेशन ए और बी हैं तो स्टेशन ए स्टेशन बी को कुछ डेटा भेजना चाहता है, तो उसे पहले वाहक को समझना होगा। वाहक मुक्त होने पर ही डेटा भेजा जा रहा है।
- लेकिन एक बिंदु पर खड़े होकर, यह पूरे वाहक को समझ नहीं सकता है, यह केवल संपर्क के बिंदु को समझ सकता है। प्रोटोकॉल के अनुसार, कोई भी स्टेशन किसी भी समय डेटा भेज सकता है, लेकिन एकमात्र शर्त यह है कि पहले वाहक को समझ में आए जैसे कि वह निष्क्रिय या व्यस्त है।
- यदि A और B मिलकर अपना डेटा ट्रांसमिट करना शुरू करते हैं, तो यह पूरी तरह से संभव है कि दोनों स्टेशनों का डेटा आपस में टकरा जाए। तो, दोनों स्टेशनों को गलत तरीके से टकराए गए डेटा प्राप्त होंगे।
इसलिए, यहां जो सवाल उठता है वह यह है कि स्टेशनों को कैसे पता चलेगा कि उनका डेटा टकरा गया?
इस प्रश्न का उत्तर है, यदि संचरण की प्रक्रिया के दौरान कोलाइडल संकेत वापस आता है, तो यह इंगित करता है कि टक्कर हुई है।
इसके लिए स्टेशनों को प्रसारण पर रखने की जरूरत है। तभी वे यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि यह उनका अपना डेटा है जो टकरा गया / दूषित हो गया।
यदि मामले में, पैकेट काफी बड़ा है, जिसका अर्थ है कि जब तक टकराव का संकेत ट्रांसमिटिंग स्टेशन पर वापस आ जाता है, तब तक स्टेशन अभी भी डेटा के बाएं हिस्से को प्रसारित कर रहा है। तब यह पहचान सकता है कि टक्कर में उसका अपना डेटा खो गया।
टकराव का पता लगाना
टकराव का पता लगाने के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि स्टेशन तब तक डेटा संचारित करता रहे जब तक कि ट्रांसमिशन स्टेशन किसी भी तरह टकराव के संकेत को वापस नहीं ले लेता।
आइए एक उदाहरण लेते हैं जहां स्टेशन द्वारा प्रेषित पहले बिट्स टक्कर में शामिल होते हैं। विचार करें कि हमारे पास चार स्टेशन A, B, C और D हैं। स्टेशन A से स्टेशन D तक प्रसार में देरी 1 घंटा है यानी यदि डेटा पैकेट बिट सुबह 10 बजे चलना शुरू होता है, तो यह सुबह 11 बजे D तक पहुंच जाएगा।
- सुबह 10 बजे दोनों स्टेशन, ए और डी में वाहक को स्वतंत्र मानते हैं और उनका प्रसारण शुरू करते हैं।
- यदि कुल प्रसार में देरी 1 घंटे की है, तो आधे घंटे के बाद दोनों स्टेशन के पहले बिट्स आधे रास्ते तक पहुंच जाएंगे और जल्द ही टकराव का अनुभव करेंगे।
- तो, ठीक 10:30 बजे, एक टक्कर होगी जो टकराव के संकेतों का उत्पादन करेगी।
- सुबह 11 बजे टकराव के संकेत स्टेशनों ए और डी तक पहुंच जाएंगे यानी ठीक एक घंटे के बाद स्टेशनों को टकराव के संकेत प्राप्त होंगे।
इसलिए, संबंधित स्टेशनों के लिए यह पता लगाने के लिए कि यह उनका अपना डेटा है जो दोनों स्टेशनों के प्रसारण समय से टकरा गया है, उनके प्रसार समय से अधिक होना चाहिए। यानी टीटी> टीपी
जहां Tt प्रसारण समय है और Tp प्रचार समय है।
आइए अब सबसे खराब स्थिति देखें।
- स्टेशन A ने सुबह 10 बजे प्रसारण शुरू किया और सुबह 10:59:59 बजे स्टेशन D पर पहुंचने वाला है।
- इस समय, स्टेशन डी ने वाहक के मुक्त होने के बाद उसके प्रसारण की शुरुआत की।
- तो यहाँ स्टेशन D से भेजा गया पहला डेटा पैकेट स्टेशन A के डेटा पैकेट से टकराएगा।
- टक्कर होने के बाद, वाहक कोलाइडल सिग्नल भेजना शुरू कर देता है।
- स्टेशन A को टक्कर का सिग्नल 1 घंटे के बाद मिलेगा।
इसके लिए शर्त है जहां सबसे खराब स्थिति में टक्कर का पता लगाना यदि कोई स्टेशन टकराव का पता लगाना चाहता है तो उसे तब तक डेटा संचारित करते रहना चाहिए 2 टीपी, यानी टीटी> 2 * टीपी।
अब अगला सवाल यह है कि अगर स्टेशन को कम से कम 2 * Tp समय के लिए डेटा संचारित करना है तो स्टेशन के पास कितना डेटा होना चाहिए ताकि वह इस राशि को समय के लिए संचारित कर सके?
तो टकराव का पता लगाने के लिए, पैकेट का न्यूनतम आकार 2 * Tp * B होना चाहिए।
नीचे दिए गए आरेख CSMA / CD में पहले बिट्स के टकराव की व्याख्या करते हैं:
मर्ज सॉर्ट एल्गोरिथ्म c ++
(छवि स्रोत )
स्टेशन ए, बी, सी, डी ईथरनेट तार के माध्यम से जुड़े हुए हैं। कोई भी स्टेशन सिग्नल के निष्क्रिय होने के बाद ट्रांसमिशन के लिए अपना डेटा पैकेट भेज सकता है। यहां डेटा पैकेट बिट्स में भेजे जाते हैं जो यात्रा करने में समय लेते हैं। इसके कारण टकराने की संभावना होती है।
उपरोक्त आरेख में, समय पर t1 स्टेशन A वाहक के मुक्त होने के बाद डेटा के पहले बिट को प्रसारित करना शुरू कर देता है। समय टी 2 में, स्टेशन सी भी वाहक को मुफ्त में समझ लेता है और डेटा संचारित करना शुरू कर देता है। T3 पर, टकराव A और C स्टेशनों द्वारा भेजे गए बिट्स के बीच होता है।
इस प्रकार, स्टेशन C के लिए संचरण समय t3-t2 हो जाता है। टक्कर के बाद, वाहक स्टेशन ए को कोलाइडल सिग्नल वापस भेज देगा जो समय टी 4 तक पहुंच जाएगा। इसका मतलब है, डेटा भेजते समय, टकराव का भी पता लगाया जा सकता है।
दो प्रसारणों के लिए समय अवधि देखने के बाद, पूर्ण समझ के लिए नीचे दिए गए आंकड़े को देखें।
CSMA / CD की क्षमता
CSMA / CD की दक्षता शुद्ध ALOHA से बेहतर है हालांकि कुछ बिंदु हैं जिन्हें CSMA / CD की दक्षता को मापते समय ध्यान में रखने की आवश्यकता है।
इसमे शामिल है:
- यदि दूरी बढ़ती है, तो CSMA / CD की कार्यक्षमता घट जाती है।
- लोकल एरिया नेटवर्क (LAN) के लिए, CSMA / CD काम करता है, लेकिन WAN जैसे लंबी दूरी के नेटवर्क के लिए, CSMA / CD का उपयोग करना उचित नहीं है।
- यदि पैकेट की लंबाई बड़ी है, तो दक्षता बढ़ जाती है, लेकिन फिर एक सीमा होती है। पैकेट की लंबाई के लिए अधिकतम सीमा 1500 बाइट्स है।
CSMA / CD के फायदे और नुकसान
लाभ
- CSMA / CD में ओवरहेड कम है।
- जब भी संभव हो, यह सभी बैंडविड्थ का उपयोग करता है।
- यह बहुत कम समय के भीतर टकराव का पता लगाता है।
- इसकी दक्षता सरल CSMA से बेहतर है।
- यह ज्यादातर किसी भी तरह के बेकार प्रसारण से बचता है।
नुकसान
- बड़ी दूरी के नेटवर्क के लिए उपयुक्त नहीं है।
- दूरी सीमा 2500 मीटर है। इस सीमा के बाद टकराव का पता नहीं लगाया जा सकता है।
- कुछ नोड्स के लिए प्राथमिकताओं का असाइनमेंट नहीं किया जा सकता है।
- जैसे ही उपकरण जोड़े जाते हैं, प्रदर्शन तेजी से बाधित होता है।
अनुप्रयोग
CSMA / CD का उपयोग साझा मीडिया ईथरनेट वेरिएंट (10BASE2,10BASE5) में और मुड़ जोड़ी ईथरनेट के शुरुआती संस्करणों में किया गया था जिसमें पुनरावर्तक हब का उपयोग किया गया था।
लेकिन आजकल, आधुनिक ईथरनेट नेटवर्क स्विच और पूर्ण-द्वैध कनेक्शन के साथ बनाया गया है ताकि CSMA / CD का उपयोग न हो।
बार बार पूछे जाने वाले प्रश्न
Q # 1) CSMA / CD का उपयोग पूर्ण-द्वैध पर क्यों नहीं किया जाता है?
उत्तर: पूर्ण-द्वैध मोड में, दोनों दिशाओं में संचार संभव है। इसलिए कम से कम या वास्तव में टकराव की कोई संभावना नहीं है और इस तरह सीएसएमए / सीडी जैसी कोई प्रणाली पूर्ण-द्वैध पर इसका उपयोग नहीं करती है।
Q # 2) CSMA / CD अभी भी उपयोग किया जाता है?
उत्तर: CSMA / CD का उपयोग अक्सर नहीं किया जाता है क्योंकि स्विच ने हब को बदल दिया है और जैसे स्विच का उपयोग किया जा रहा है, कोई टक्कर नहीं होती है।
Q # 3) CSMA / CD का उपयोग कहां किया जाता है?
उत्तर: यह मूल रूप से स्थानीय क्षेत्र नेटवर्किंग के लिए अर्ध-डुप्लेक्स ईथरनेट तकनीक पर उपयोग किया जाता है।
Q # 4) CSMA / CD और ALOHA में क्या अंतर है?
उत्तर: ALOHA और CSMA / CD के बीच मुख्य अंतर यह है कि ALOHA में CSMA / CD जैसी कैरियर सेंसिंग की सुविधा नहीं है।
CSMA / CD यह पता लगाता है कि क्या चैनल डेटा ट्रांसमिट करने से पहले फ्री या बिजी है ताकि वह टकराव से बच सके जबकि ALOHA ट्रांसमिट करने से पहले पता नहीं लगा सकता है और इस तरह कई स्टेशन एक साथ डेटा ट्रांसमिट कर सकते हैं जिससे टकराव हो सकता है।
Q # 5) CSMA / CD कैसे टकराव का पता लगाता है?
उत्तर: CSMA / CD पहले अन्य स्टेशनों से प्रसारण संवेदन द्वारा टकराव का पता लगाता है और वाहक निष्क्रिय होने पर संचारित करना शुरू कर देता है।
Q # 6) CSMA / CA और CSMA / CD में क्या अंतर है?
उत्तर: CSMA / CA एक ऐसा प्रोटोकॉल है जो टक्कर से पहले प्रभावी होता है जबकि CSMA / CD प्रोटोकॉल टक्कर के बाद प्रभाव में आता है। इसके अलावा, CSMA / CA का उपयोग वायरलेस नेटवर्क में किया जाता है लेकिन CSMA / CD वायर्ड नेटवर्क में काम करता है।
Q # 7) CSMA / CD का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: इसका मुख्य उद्देश्य टकरावों का पता लगाना और यह देखना है कि स्टेशन शुरू होने से पहले चैनल फ्री है या नहीं। यह केवल तभी अनुमति देता है जब नेटवर्क मुक्त हो। यदि चैनल व्यस्त है, तो यह संचार करने से पहले कुछ यादृच्छिक राशि की प्रतीक्षा करता है।
Q # 8) क्या स्विच CSMA / CD का उपयोग करते हैं?
उत्तर: स्विच अब CSMA / CD प्रोटोकॉल का उपयोग नहीं करते हैं क्योंकि वे पूर्ण द्वैध पर काम करते हैं जहां टकराव नहीं होता है।
Q # 9) क्या वाईफ़ाई CSMA / CD का उपयोग करते हैं?
उत्तर: नहीं, वाईफाई CSMA / CD का उपयोग नहीं करता है।
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निष्कर्ष
इसलिए उपरोक्त स्पष्टीकरण से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि डेटा प्रसारण के दौरान टकराव की संभावना को कम करने और प्रदर्शन में सुधार के लिए CSMA / CD प्रोटोकॉल को लागू किया गया था।
यदि कोई स्टेशन वास्तव में उपयोग करने से पहले माध्यम को समझ सकता है तो टकराव की संभावना कम हो सकती है। इस पद्धति में, स्टेशन पहले माध्यम की निगरानी करता है और बाद में यह देखने के लिए एक फ्रेम भेजता है कि क्या ट्रांसमिशन सफल था।
यदि माध्यम व्यस्त पाया जाता है, तो स्टेशन कुछ यादृच्छिक मात्रा में प्रतीक्षा करता है और माध्यम निष्क्रिय हो जाने के बाद, स्टेशन संचरण शुरू कर देता है। हालाँकि, यदि कोई टकराव होता है, तो फ्रेम फिर से भेजा जाता है। इस तरह CSMA / CD की टक्कर होती है।
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