مقایسه CSMA/CD و CSMA/CA
در جهان امروزی و دنیای شبکه‌های کامپیوتری مدیریت نحوه به اشتراک گذاری یک کانال ارتباطی توسط دستگاه‌های متعدد نقش مهمی در انتقال سریع داده‌ها دارد. به همین منظور دو پروتکل کلیدی به نام CSMA/CD و CSMA/CA طراحی شدند. این پروتکل‌ها وظیفه دارند تا زمان و نحوه ارسال داده‌ها در شبکه به درستی مدیریت نمایند. در این مقاله قصد داریم در کنار معرفی این پروتکل‌ها به مقایسه CSMA/CD و CSMA/CA بپردازیم.
پروتکل CSMA/CD چیست؟
CSMA/CD یا Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection عبارت است از یک پروتکل ساده و هوشمند که برای انتقال داده‌ها در شبکه‌های سیمی مورداستفاده قرار می‌گیرد. مثلاً تصور کنید چند نفر در یک اتاق هم‌زمان حرف بزنند خب هیچ‌کس نمی‌فهمد چه کسی چه چیزی گفته است. در این پروتکل دستگاه‌ها ابتدا گوش می‌کنند تا ببینید آیا کانال خالی است یا نه. اگر کانال مشغول نباشد دستگاه داده را ارسال می‌کند.
اگر دو دستگاه هم‌زمان به ارسال داده بپردازند پروتکل CSMA/CD سریعاً متوجه و هر دو دستگاه را متوقف می‌کند. بعد از آن دستگاه‌ها دوباره تلاش می‌کنند تا داده‌ها را ارسال کنند. در نهایت میزان برخوردها به حداقل خود می‌رسد و شبکه عملکردی روان‌تر دارد.
قابلیت‌ها و محدودیت‌های CSMA/CD
پیاده سازی این پروتکل ساده و ارزان است و به سخت افزار و یا نرم افزار پیچیده‌ای نیاز ندارد. CSMA/CD به هر دستگاه اجازه می‌دهد تا شانس برابری برای انتقال داده داشته باشد و همچنین می‌تواند ترافیک و شرایط مختلف را کنترل و بازخوردها را مورد ارزیابی قرار دهد. این پروتکل برای مسافت‌های طولانی پیشنهاد نمی‌شود.
- کاربرد: در گذشته در شبکه‌های اترنت مورداستفاده قرار می‌گرفت.
پروتکل CSMA/CA چیست؟
یک پروتکل هوشمند برای جلوگیری از برخورد داده‌ها در شبکه است. CSMA/CA نقطه مقابل CSMA/CA است که قبل از ارسال داده‌ها تلاش می‌کند تا از برخورد جلوگیری کند. مثلاً تصور کنید در یک جلسه شلوغ قرار دارید و می‌خواهید صحبت کنید. پیش از شروع صحبت اول بررسی می‌کنید و صبر می‌کنید که حرف بقیه تمام شود و بعد از آرام شدن جو پیش از شروع صحبت با یک علامت مثل بالاآوردن دست به بقیه اطلاع می‌دهید که می‌خواهید صحبت کنید.
CSMA/CA در شبکه‌های بی‌سیم مثل وای فای دقیقاً همین کار را انجام می‌دهد. دستگاه‌ها قبل از ارسال داده‌ها ابتدا گوش می‌دهند تا مطمئن شوند که کانال خالی است و کسی در حال ارسال نیست. بعد از آن، یک علامت هشدار ارسال می‌کنند تا به بقیه دستگاه‌ها اطلاع دهند که می‌خواهند داده‌ها را بفرستند. اگر کسی دیگر به این علامت پاسخ نداد، دستگاه شروع به ارسال داده می‌کند. این روش کمک می‌کند تا برخوردها در شبکه‌های بی‌سیم به حداقل برسد و از تداخل جلوگیری شود.
قابلیت‌ها و محدودیت‌های CSMA/CA
احتمال برخورد داده‌ها در CSMA/CA کم است و از داده‌ها مراقبت می‌کند و آن‌ها را به مقصد می‌فرستند. این پروتکل ضمانت می‌کند که هیچ داده ارسالی هرگز از بین نمی‌رود یا هدر نمی‌رود و از برنامه‌های افزودنی RTS/CTS برای کاهش ترافیک غیرضروری شبکه استفاده می‌شود. CSMA/CA عملکرد بالایی در فاصله‌های طولانی‌تر دارد. این پروتکل پیچیدگی بیشتری نسبت به CSMA/CD دارد و به مدیریت دقیق زمان نیاز دارد تا دستگاه‌ها بتوانند بدون برخورد داده‌ها را ارسال کنند.
- کاربرد: استفاده در شبکه‌های وای فای که از هرگونه تصادف جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود داده‌ها به شکلی قابل اعتماد منتقل شوند.
مقایسه CSMA/CD و CSMA/CA
CSMA/CA و CSMA/CD از جمله پروتکل‌های دسترسی به شبکه هستند. اما تفاوت‌های اساسی بین این دو وجود دارد. در اینجا به مقایسه CSMA/CD و CSMA/CA می‌پردازیم.
- نوع شبکه: CSMA/CD بیشتر در شبکه‌های سیمی مانند اترنت استفاده می‌شود که امکان تشخیص برخورد به راحتی در آن وجود دارد. CSMA/CA در شبکه‌های بی‌سیم مانند وای‌فای کاربرد دارد.
- نحوه مواجه با برخورد داده‌ها: در CSMA/CD، دستگاه‌ها در حین ارسال داده اگر با برخورد مواجه شوند، آن را تشخیص می‌دهند و بلافاصله انتقال را متوقف می‌کنند. سپس با ارسال یک سیگنال هشدار به همه دستگاه‌ها اعلام می‌کنند که برخورد رخ داده و منتظر می‌مانند تا یک بازه زمانی سپری شود و دوباره تلاش می‌کنند. ولی CSMA/CA سعی دارد قبل از وقوع برخورد از آن جلوگیری کند. این فرایند به کاهش احتمال برخورد کمک می‌کند.
- تشخیص برخورد: امکان تشخیص برخورد در CSMA/CD وجود دارد. ولی در CSMA/CA تشخیص برخورد به دلیل ماهیت سیگنال‌های بی‌سیم دشوار است برای همین جلوگیری‌ها پیش از ارسال داده رخ می‌دهد.
- پیچیدگی: CSMA/CD عملکردی ساده‌تر از CSMA/CA دارد.
| CSMA/CD | CSMA/CA |
|---|---|
| برخوردها را پس از وقوع تشخیص می دهد و انتقال را متوقف می‌کند. | از برخوردها قبل از وقوع جلوگیری می‌کند. |
| در شبکه‌های سیمی استفاده می‌شود. | معمولاً در شبکه‌های بی سیم استفاده می‌شود. |
| زمان بازیابی پس از برخورد را کاهش می‌دهد. | احتمال برخورد را به حداقل می‌رساند. |
| کارآمدتر از CSMA ساده است. | مشابه CSMA ساده است. |
| در استاندارد 802.3 استفاده شده است. | در استاندارد 802.11 استفاده می‌شود. |
آیا به دنبال افزایش سرعت و امنیت وب‌سایت یا برنامه‌های خود هستید؟ با سرور اختصاصی پویان آی تی، تجربه‌ای بی‌نظیر از عملکرد و پایداری را به دست آورید! جهت کسب اطلاعات بیشتر با پشتیبانان فنی ما در ارتباط باشید.
و در آخر
مدیریت به اشتراک‌گذاری کانال‌های ارتباطی در شبکه‌های کامپیوتری به کمک پروتکل‌های CSMA/CD و CSMA/CA انجام می‌شود. این دو پروتکل از نظر پیچیدگی و نحوه مدیریت برخورد متفاوت هستند و انتخاب آن‌ها به نوع شبکه و نیازهای خاص آن بستگی دارد.
سؤالات متداول
تفاوت بین CSMA/CA و CSMA/CD چیست؟
تفاوت اصلی بین CSMA/CA و CSMA/CD در نحوه مدیریت برخوردهای احتمالی در شبکه است. در CSMA/CA هدف این است که از وقوع برخورد جلوگیری شود. در مقابل، CSMA/CD پس از وقوع برخورد عمل می‌کند. یعنی اگر دو دستگاه هم‌زمان داده ارسال کنند و برخورد رخ دهد، این پروتکل برخورد را شناسایی کرده و فرایند ارسال را متوقف می‌کند. سپس دستگاه‌ها پس از تأخیر مشخصی تلاش می‌کنند تا داده‌ها را مجدداً ارسال کنند.
CSMA/CA یا CSMA/CDکدام بهتر است؟
بین CSMA/CA و CSMA/CD، اگر بحث تشخیص برخورد باشد، CSMA/CD کارآمدتر است. این پروتکل با تشخیص سریع تصادم‌ها و تلاش مجدد برای ارسال داده‌ها، باعث بهبود عملکرد شبکه می‌شود. همچنین از نظر کارایی و کاهش تأخیر، CSMA/CD معمولاً عملکرد بهتری دارد. از سوی دیگر، CSMA/CA برای شبکه‌های بی‌سیم طراحی شده و به دلیل جلوگیری از تصادف‌ها، در چنین محیط‌هایی مؤثرتر عمل می‌کند. انتخاب بین این دو به نوع شبکه و شرایط محیطی بستگی دارد.
منابع
- https://www.geeksforgeeks.org/difference-between-csma-ca-and-csma-cd/
- https://www.pynetlabs.com/csma-cd-vs-csma-ca/
اولین دیدگاه را اضافه کنید.