La méthode CSMA/CD… tout ça pour ca?

Souvent, quand on discute de CSMA/CD, les techniciens ne savent pas de quoi on parle alors que c’est primordial pour les communications réseaux. Certes, comme c’est automatique, personne ne s’en occupe… mais c’est tout de même bien de comprendre à quoi ça sert.

La méthode CSMA/CD permet de définir comment une machine (plus précisément une carte réseau) va utiliser le média sur laquelle elle est connectée (c’est à dire une paire de cuivre torsadée, un câble coaxial,…).

En faisant une analogie avec la transmission audio, cela ressemble au fonctionnement du talkie-walkie. Si on veut communiquer, on appuie sur le bouton et on parle. Pendant ce temps, les autres nous écoutent et ne parlent pas, vous êtes le seul à utiliser le canal, ce fameux “media” de communication. C’est pareil avec la méthode CSMA/CD, quand une carte réseau envoi des données, les autres cartes réseaux écoutent et se taisent!

Définition

  • CSMA pour Carrier Sense Multipe Access: La carte réseau va détecter une porteuse électrique (Carrier Sense) qui va lui permettre d’envoyer des données. Plusieurs cartes réseaux peuvent se trouver sur ce même média (par exemple, les cartes sont branchées sur un HUB), on dit que c’est en accès multiples (Multiple Access). L’acronyme est à connaitre pour le CCNA.
  • CSMA/CD pour Collision Detection: La probabilité que deux cartes réseaux émettent en même temps n’est pas nulle, il faut alors activer un mécanisme de détection de collision, c’est à dire détecter quand elles envoient des données en même temps, ce qui va engendrer une détérioration du signal électrique. Rappelez vous le mécanisme du Talkie-walkie, une seule entité peut parler à un instant T. L’acronyme est aussi à connaitre pour le CCNA.
  • BEB pour Binary Exponential Backoff: C’est l’algorithme qui détermine le temps d’attente avant retransmission de la trame erronée. Logique! Quand deux cartes réseaux ont envoyé des données en même temps, il ne faut pas qu’elles retransmettent au même moment.

Schématiquement, voici ce que ça donne:

Etape 1

 La carte réseau A est en attente et écoute si une émission est en cours
 
 
 

Etape 2

 
 
Si pas d’émission en cours :
A transmet les paquets à destination de C. Pendant la transmission,  A écoute si autre
émission simultanée (pour détecter une éventuelle collision)
 

Etape 3

 
 
Si collision (exemple A et B émettent en même  temps) …
…  Alors détection de la collision par A et B (et les autres)…
 
 

Etape 4

 
… et re-émission de A et de B après un temps aléatoire (grâce à l’algo BEB), donc différent pour chacun d’eux
 
 

Conlusion

Tout ça pour ça? Vous voyez bien que ce n’est pas compliqué le CSMA/CD :)

Ca sert surtout pour les cartes réseaux branchées sur de vieux équipements de type HUB.

Avec des switchs, le lien entre la carte réseau et le port du switch utilise une paire de cuivre pour l’aller et une paire de cuivre pour le retour donc il est impossible que la carte réseau et le port du switch émettent des données en même temps et crée une collision, on passe par des chemins physiques différents… c’est la notion de half-duplex et full-duplex.

Pour plus d’explications sur le half-duplex et full-duplex, voir le chapitre correspondant.

Si vous souhaitez approfondir le sujet , voici un site qui détaille le principe (même si c’est inutile pour l’examen): www.guill.net

 

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4 comments on “La méthode CSMA/CD… tout ça pour ca?
  1. JGE says:

    Bonsoir,
    Juste une petite question: si il y a une collision entre 2 hôtes ( A et B ) par exemple.
    Après la collision, les deux hôtes qui l’ont provoqué sont-ils prioritaires pour renvoyer leur trames? Ou l’hote C peut envoyer sans se soucier de cela?

    • Cyril says:

      Bonjour Jean-Guy,
      C’est une excellente question, on me l’avait jamais posée en toute franchise.
      Selon la “théorie” du CSMA/CD, il est dit que si une collision a lieu, les deux machines (hôtes A et B) interrompent leur communication et attendent un délai aléatoire (déterminé par l’algorithme de backoff exponentiel), puis la première ayant passé ce délai peut alors réémettre.
      Cependant cela n’interdit pas les autres machines (hôte C) d’utiliser le média pour communiquer. Mais je ne suis pas sur à 100%. Donc si quelqu’un a la réponse, on est preneur tous les deux :)

      Cyril

      • Bonjour Cyril, Bonjour Jean-Guy,

        Les deux hôtes A et B qui ont provoqué la collision ne sont pas prioritaires puisque:
        1 – pendant le délai d’attente déterminé par l’algo, les deux hôtes sont “silencieux”,
        2 – aucun délai n’est prévu pour qu’un autre système (par exemple, C) ne prenne le média: si C veut et émettre ET que le média est libre, alors il peut commencer la transmission instantanément.

        Par contre, on peut relativiser l’effet puisque si c’est la première collision, sur un réseau 100Mbps, le temps aléatoire choisit par A et B sera: soit 0 (ré-émission instantanée), soit 5,12 microsecondes !

        Pour que C réussisse à émettre une trame, il faudrait donc que A et B “choisissent” tous les deux un délai d’attente de 5,12 microseconde ET que C commence l’émission dans l’intervalle !
        On pourra accorder que la probabilité est non nulle (ce qui rend le scénario possible) mais très faible tout de même !

        Oswaldo

  2. Mathieu says:

    Bonjour,
    il me semble que lorsqu’une collision est détectée par des périphériques émetteurs, ils émettent un signal de brouillage pour avertir les autres périphériques de la collision.
    Explications très claires comme d’habitude, merci 😉

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