टकराव की जांच के साथ कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस

टक्कर (भिड़ंत) का पता लगाने (सीएसएमए/सीडी) के साथ कैरियर-सेंस मल्टीपल एक्सेस एक मीडियम एक्सेस कंट्रोल (मध्यम अभिगम नियंत्रण) (मैक) विधि है, जिसका उपयोग स्थानीय क्षेत्र नेटवर्किंग के लिए प्रारंभिक ईथरनेट तकनीक में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। जब तक कोई अन्य स्टेशन ट्रांसमिट नहीं कर रहा है, तब तक ट्रांसमिशन को स्थगित करने के लिए यह कैरियर सेंसिंग का उपयोग करता है। इसका उपयोग टकराव का पता लगाने के संयोजन में किया जाता है जिसमें एक ट्रांसमिटिंग स्टेशन दूसरे स्टेशनों से संवेदन प्रसारण द्वारा टकराव का पता लगाता है, जबकि यह एक फ्रेम संचारित कर रहा है। जब इस टकराव की स्थिति का पता चलता है, तो स्टेशन उस फ्रेम को प्रसारित करना बंद कर देता है, एक जैम सिग्नल प्रसारित करता है, और फिर फ्रेम को फिर से भेजने की कोशिश करने से पहले एक यादृच्छिक समय अंतराल की प्रतीक्षा करता है।

सीएसएमए/सीडी शुद्ध करियर सेंस मल्टीपल एक्सेस (सीएसएमए) का एक संशोधन है। सीएसएमए/सीडी का उपयोग टकराव का पता चलते ही ट्रांसमिशन को समाप्त करके सीएसएमए प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है, इस प्रकार पुनः प्रयास करने से पहले आवश्यक समय को कम किया जा सकता है।

1990 के दशक में ईथरनेट स्विच की बढ़ती लोकप्रियता के साथ, आईईईई 802.3 ने 2011 में ईथरनेट रिपीटर्स को हटा दिया, सीएसएमए/सीडी और हाफ-डुप्लेक्स ऑपरेशन को कम सामान्य और कम महत्वपूर्ण बना दिया।

प्रक्रिया
संचरण आरंभ करने के लिए निम्न प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। प्रक्रिया पूरी हो जाती है जब फ्रेम सफलतापूर्वक प्रसारित हो जाता है या संचरण के दौरान टक्कर का पता चलता है। : 33


 * 1) क्या ट्रांसमिशन के लिए फ्रेम तैयार है? यदि नहीं, तो एक फ्रेम की प्रतीक्षा करें।
 * 2) मध्यम निष्क्रिय है? यदि नहीं, तब तक प्रतीक्षा करें जब तक यह तैयार न हो जाए।
 * 3) संचारण प्रारंभ करें और प्रसारण के दौरान टकराव की निगरानी करें।
 * 4) क्या टक्कर हुई? यदि ऐसा है, तो टक्कर का पता लगाने की प्रक्रिया पर जाएँ।
 * 5) रिट्रांसमिशन काउंटर और पूर्ण फ्रेम ट्रांसमिशन को रीसेट करें।

ज्ञात टक्कर को हल करने के लिए निम्न प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। प्रक्रिया तब पूरी होती है जब पुन: प्रसारण प्रारम्भ किया जाता है या कई टकरावों के कारण पुन: प्रसारण निरस्त कर दिया जाता है।


 * 1) ट्रांसमिशन जारी रखें (फ्रेम हेडर/डेटा/सीआरसी के बजाय जैम सिग्नल के साथ) जब तक कि न्यूनतम पैकेट समय पूरा नहीं हो जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी रिसीवर टक्कर का पता लगाते हैं।
 * 2) इंक्रीमेंट रिट्रांसमिशन काउंटर।
 * 3) क्या संचारण प्रयासों की अधिकतम संख्या पूरी हो गई थी? यदि ऐसा है, तो प्रसारण रोक दें।
 * 4) टक्करों की संख्या के आधार पर यादृच्छिक बैकऑफ़ अवधि की गणना करें और प्रतीक्षा करें।
 * 5) चरण 1 में मुख्य प्रक्रिया को फिर से दर्ज करें।

टक्कर का पता लगाने के तरीके मीडिया पर निर्भर हैं। 10BASE5 या 10BASE2 जैसे साझा विद्युत बस पर, प्राप्त डेटा के साथ संचरित डेटा की तुलना करके या बस पर सामान्य से अधिक सिग्नल आयाम की पहचान करके टक्करों का पता लगाया जा सकता है। अन्य सभी मीडिया पर, संचारण करते समय एक वाहक को प्राप्त चैनल पर होश आ जाता है, जिससे टकराव की घटना प्रारम्भ हो जाती है। रिपीटर या हब अपने आप टकराव का पता लगाते हैं और जैम सिग्नल फैलाते हैं।

टक्कर रिकवरी प्रक्रिया की तुलना डिनर पार्टी में होने वाली घटना से की जा सकती है, जहां सभी मेहमान एक सामान्य माध्यम (हवा) के माध्यम से एक दूसरे से बात करते हैं। बोलने से पहले, प्रत्येक अतिथि वर्तमान वक्ता के समाप्त होने की विनम्रता से प्रतीक्षा करता है। यदि दो अतिथि एक ही समय में बोलना प्रारम्भ करते हैं, तो दोनों रुक जाते हैं और कम समय के लिए प्रतीक्षा करते हैं (ईथरनेट में, इस समय को माइक्रोसेकंड में मापा जाता है)। आशा यह है कि प्रत्येक समय की यादृच्छिक अवधि चुनकर, दोनों अतिथि फिर से बोलने का प्रयास करने के लिए एक ही समय का चयन नहीं करेंगे, इस प्रकार एक और टकराव से बचा जा सकेगा।

जैम सिग्नल
जैम सिग्नल या जैमिंग सिग्नल एक सिग्नलिंग (दूरसंचार) है जो टकराव के अन्य संचारण स्टेशनों को सूचित करने के लिए डेटा स्टेशन द्वारा भेजे गए 32-बिट  बाइनरी पैटर्न को वहन करता है और उन्हें संचारित नहीं करना चाहिए।

अधिकतम जाम-समय की गणना निम्न प्रकार से की जाती है: ईथरनेट संस्थापन का अधिकतम अनुमत व्यास 232 बिट्स तक सीमित है। यह 464 बिट्स का राउंड-ट्रिप-टाइम बनाता है। जैसा कि ईथरनेट में स्लॉट समय 512 बिट्स है, स्लॉट समय और राउंड-ट्रिप-टाइम के बीच का अंतर 48 बिट (6 बाइट्स) है, जो कि अधिकतम जैम-टाइम है।

बदले में इसका अर्थ है: टक्कर (दूरसंचार) को नोट करने वाला एक स्टेशन 16 1-0 बिट संयोजनों से बना 4 से 6 बाइट लंबा पैटर्न भेज रहा है। नोट: इस जैम सिग्नल का आकार स्पष्ट रूप से 64 बाइट्स के न्यूनतम अनुमत फ्रेम-आकार से अधिक है।

इसका उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि कोई अन्य नोड जो वर्तमान में फ्रेम प्राप्त कर रहा है, सही 32-बिट मैक सीआरसी के स्थान पर जैम सिग्नल प्राप्त करेगा, इससे अन्य रिसीवर सीआरसी त्रुटि के कारण फ्रेम को छोड़ देते हैं।

लेट (देर से हुई टक्कर) टक्कर
लेट टकराव एक प्रकार की टक्कर है जो प्रश्न में प्रोटोकॉल मानक द्वारा अनुमति के मुकाबले पैकेट में आगे होता है। 10-मेगाबिट साझा-माध्यम ईथरनेट में, यदि पहले 512 बिट्स के डेटा को ट्रांसमिटिंग स्टेशन द्वारा प्रसारित करने के बाद टकराव की त्रुटि होती है, तो एक लेट टकराव हुआ है। महत्वपूर्ण रूप से, पहले 64 ऑक्टेट्स से पहले होने वाली टक्करों के विपरीत, एनआईसी द्वारा देर से टकरावों को फिर से नहीं भेजा जाता है; यह निर्धारित करने के लिए प्रोटोकॉल स्टैक की ऊपरी परतों के लिए छोड़ दिया गया है कि डेटा का नुकसान हुआ था।

सही ढंग से सेट अप सीएसएमए/सीडी नेटवर्क लिंक के रूप में देर से टकराव नहीं होना चाहिए, सामान्य संभावित कारण पूर्ण-द्वैध/आधा-द्वैध बेमेल हैं, ईथरनेट केबल की लंबाई सीमा से अधिक है, या दोषपूर्ण हार्डवेयर जैसे गलत केबलिंग, हब की गैर-अनुपालन संख्या नेटवर्क में, या एक खराब एनआईसी।

स्थानीय टक्कर
स्थानीय टक्कर एक टक्कर है जो एनआईसी (नेटवर्क इंटरफेस कार्ड) में तार के विपरीत होती है। सूचना भेजने के प्रयास के बिना एनआईसी स्थानीय टक्करों का पता नहीं लगा सकता।

यूटीपी केबल पर, स्थानीय खंड पर स्थानीय टक्कर का पता तभी चलता है जब स्टेशन आरएक्स जोड़ी पर उसी समय संकेत का पता लगाता है, जब वह टीएक्स जोड़ी पर भेज रहा होता है। चूंकि दो सिग्नल अलग-अलग जोड़े में हैं, सिग्नल में कोई विशिष्ट परिवर्तन नहीं है। टकराव केवल यूटीपी पर पहचाने जाते हैं जब स्टेशन आधे-डुप्लेक्स में चल रहा हो। इस संबंध में हाफ और फुल-डुप्लेक्स ऑपरेशन के बीच एकमात्र कार्यात्मक अंतर यह है कि क्या ट्रांसमिट और रिसीव जोड़े को एक साथ उपयोग करने की अनुमति है या नहीं।

चैनल कैप्चर इफेक्ट
चैनल कैप्चर इफेक्ट घटना है जहां साझा माध्यम का उपयोगकर्ता एक महत्वपूर्ण समय के लिए माध्यम को "कैप्चर" करता है। इस अवधि के दौरान (सामान्यतः 16 फ्रेम), अन्य उपयोगकर्ताओं को माध्यम के उपयोग से वंचित कर दिया जाता है। यह प्रभाव पहली बार ईथरनेट पर सीएसएमए/सीडी का उपयोग करने वाले नेटवर्क में देखा गया था। इस प्रभाव के कारण, बहु-पहुँच वाले वायरलेस चैनल पर सबसे अधिक डेटा-गहन कनेक्शन हावी हो जाता है। यह ईथरनेट लिंक में होता है क्योंकि लिंक से नोड्स "बैक ऑफ" होते हैं और इसे फिर से एक्सेस करने का प्रयास करते हैं। ईथरनेट प्रोटोकॉल में, जब एक संचार टक्कर होती है (जब माध्यम के दो उपयोगकर्ता एक ही समय में भेजने का प्रयास करते हैं), तो प्रत्येक उपयोगकर्ता लिंक को फिर से एक्सेस करने से पहले यादृच्छिक अवधि के लिए प्रतीक्षा करता है। हालांकि, उपयोगकर्ता यादृच्छिक समय के लिए प्रतीक्षा करेगा ("बैक ऑफ") जितनी बार उसने लिंक तक पहुंचने का क्रमिक रूप से प्रयास किया है। चैनल कैप्चर प्रभाव तब होता है जब उपयोगकर्ता लिंक को "जीतना" जारी रखता है।

उदाहरण के लिए, उपयोगकर्ता A और उपयोगकर्ता B दोनों एक ही समय में शांत लिंक तक पहुंचने का प्रयास करते हैं। चूंकि वे टकराव का पता लगाते हैं, इसलिए उपयोगकर्ता A 0 और 1-बार इकाइयों के बीच यादृच्छिक समय की प्रतीक्षा करता है और ऐसा ही उपयोगकर्ता B करता है। मान लें कि उपयोगकर्ता A कम बैक-ऑफ़ समय चुनता है। उपयोगकर्ता A तब लिंक का उपयोग करना प्रारम्भ करता है और B उसे अपना फ्रेम भेजने की अनुमति देता है। यदि उपयोगकर्ता A के पास अभी भी भेजने के लिए और अधिक है, तो उपयोगकर्ता A और उपयोगकर्ता बी अन्य डेटा टकराव का कारण बनेंगे। A बार फिर से 0 और 1 के बीच यादृच्छिक बैक-ऑफ़ समय का चयन करेगा, लेकिन उपयोगकर्ता B 0 और 3 के बीच बैक-ऑफ़ समय का चयन करेगा - क्योंकि यह B की दूसरी बार एक पंक्ति में टकरा रहा है। संभावना है कि ए इसे फिर से "जीत" देगा। यदि यह जारी रहता है, तो सबसे अधिक संभावना है कि A सभी टकराव की लड़ाई जीत जाएगा, और 16 टक्करों के बाद (उपयोगकर्ता द्वारा विस्तारित अवधि के लिए पीछे हटने से पहले प्रयासों की संख्या), उपयोगकर्ता A ने चैनल पर "कब्जा" कर लिया होगा।

नोड्स की संख्या बढ़ने पर एक नोड की पूरे माध्यम पर कब्जा करने की क्षमता कम हो जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जैसे-जैसे नोड्स की संख्या बढ़ती है, इस बात की अधिक संभावना होती है कि "अन्य" नोड्स में से एक में कैप्चरिंग नोड की तुलना में कम बैक-ऑफ़ समय होगा।

चैनल कैप्चर इफेक्ट ऐसी स्थिति पैदा करता है जहां स्टेशन संचारित करने में सक्षम होता है जबकि अन्य लगातार पीछे हटते हैं, इस प्रकार अल्पकालिक अनुचितता की स्थिति पैदा होती है। फिर भी, स्थिति लंबी अवधि के लिए उचित है क्योंकि एक बार एक स्टेशन के संचारण हो जाने के बाद हर स्टेशन के पास माध्यम को "कब्जा" करने का अवसर होता है। चैनल की दक्षता तब बढ़ जाती है जब नोड चैनल पर कब्जा कर लेता है।

कैप्चर इफेक्ट का ऋणात्मक पक्ष प्रभाव स्टेशनों के पीछे हटने के कारण निर्मित निष्क्रिय समय होगा। एक बार जब स्टेशन माध्यम पर प्रसारण समाप्त कर लेता है, तो बड़े निष्क्रिय समय मौजूद होते हैं क्योंकि अन्य सभी स्टेशन लगातार पीछे हट रहे थे। कुछ उदाहरणों में, बैक-ऑफ़ इतने लंबे समय के लिए हो सकता है कि कुछ स्टेशन वास्तव में पैकेटों को छोड़ देते हैं क्योंकि अधिकतम प्रयास सीमा तक पहुँच चुके होते हैं

अनुप्रयोग
सीएसएमए/सीडी का उपयोग अब-अप्रचलित साझा-मध्यम ईथरनेट वेरिएंट (10BASE5, 10BASE2) और ट्विस्टेड-पेयर ईथरनेट के शुरुआती संस्करणों में किया गया था, जिसमें रिपीटर हब का उपयोग किया गया था। आधुनिक ईथरनेट नेटवर्क, स्विच और पूर्ण-द्वैध कनेक्शन के साथ निर्मित, अब सीएसएमए/सीडी का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि प्रत्येक ईथरनेट खंड, या टक्कर डोमेन, अब अलग-थलग है। सीएसएमए/सीडी अभी भी पश्चगामी अनुकूलता और अर्ध-द्वैध कनेक्शन के लिए समर्थित है। आईईईई 802.3 मानक, जो सभी ईथरनेट प्रकारों को परिभाषित करता है, ऐतिहासिक कारणों से अभी भी 802.3-2008 तक "कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस विथ कोलिशन डिटेक्शन (सीएसएमए/सीडी) एक्सेस मेथड एंड फिजिकल लेयर स्पेसिफिकेशंस" का शीर्षक रखता है, जो नए नाम "आईईईई" का उपयोग करता है।

यह भी देखें

 * टक्कर परिहार के साथ कैरियर-सेंस मल्टीपल एक्सेस (सीएसएमए/सीडी)

संदर्भ

 * IEEE 802.3
 * IEEE 802.3

कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस