非決定論的な競合ベースの方式を使用する場合、ネットワーク デバイスは送信するデータがあればいつでもメディアへのアクセスを試行できます。 メディアの完全な混乱を防ぐために、これらの方式は CSMA(Carrier Sense Multiple Access; キャリア検知多重アクセス)プロセスを使用して、メディアが信号を伝送しているかどうかを最初に検出します。
メディアで他のノードからのキャリア信号が検出された場合、他のデバイスが送信中であることを意味します。 送信を試みるデバイスは、メディアがビジーであることを認識すると、短時間だけ待機してから再度送信を試みます。 キャリア信号が検出されない場合は、デバイスはデータを送信します。 イーサネットおよび無線ネットワークは、競合ベースのメディア アクセス制御を使用します。
CSMA プロセスが失敗して 2 台のデバイスが同時に伝送を行い、データのコリジョンが発生する場合があります。 この場合、両方のデバイスから送信されたデータは破損するため、データを再送信する必要があります。
競合ベースのメディア アクセス制御方式には、制御アクセス方式のオーバーヘッドはありません。 メディアにアクセスする順番を追跡するメカニズムは必要ありません。 ただし、競合ベースのシステムは、メディアが使用過多の状態にある場合には拡張できません。 使用状況が活発になり、ノード数が増えるにつれて、コリジョンがなくメディア アクセスが成功する確率は低くなります。 また、こうしたコリジョンに起因するエラーの修復に必要な回復メカニズムも、スループットを低下させる一因です。
CSMA は通常、メディアの競合を解決するための方式とともに実装されます。 一般的に、次の 2 つの方式が使用されます。
- CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection; キャリア検知多重アクセス/衝突検出):エンド デバイスはメディアにデータ信号が存在するかどうかを監視します。 データ信号が存在せずメディアが空いている場合には、デバイスはデータを送信します。 同時に別のデバイスが送信したことを示す信号が検出されると、すべてのデバイスが送信を中止し、しばらくしてから再度送信を試みます。 イーサネットの従来の形式はこの方法を使用します。
- CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance; キャリア検知多重アクセス/衝突回避):エンド デバイスはメディアにデータ信号が存在するかどうかを調べます。 メディアが空いていれば、デバイスは、そのメディアを自分が使用することをメディア全体に通知します。 伝送のためのクリアランスを受信したら、デバイスはデータを送信します。 この方式は、802.11 無線ネットワーク テクノロジーによって使用されます。
この図は、次のことを示しています。
- 競合ベースのアクセス方式がどのように動作するか
- 競合ベースのアクセス方式の特性
- 競合ベースのアクセス方式の例