CSMA/CD dan CSMA/CA

CSMA/CD 

Ethernet adalah media akses yang digunakan oleh semua host untuk membagikan bandwidth dalam link yang sama. Ethernet menggunakan Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). CSMA/CD diciptakan untuk mengatasi problem collision yang terjadi ketika packet dikirim secara bersama-sama oleh node yang berbeda. Untuk lebih mudah memahami, silahkan pelajari gambar-gambar di bawah ini.

Gambar 1. Transmisi Frame CSMA/CD jika hanya 1 host yang melakukan transmisi

Penjelasan Gambar 1.

-Langkah (1) dan (2), host A akan mengirimkan sinyal elektrik kepada host lain. Dalam pengiriman pada kabel coaxial, kecepatan data maximal adalah 200.000 km/s sehingga untuk menempuh jarak 1 km, membutuhkan waktu 5 mikro second. 

-Langkah (3) host A telah mengirimkan sinyal elektrik ke host B. Selanjutnya B akan menerima bit dari frame pertama host A.

Langkah (4) , host A telah menemukan ujung dari kabel. Semua host yang ada telah dikirimkan bit pertama dari frame yang menunjukkan bahwa kabel dalam kondisi sibuk. Pengiriman frame pada host A menuju B akan tetap berjalan samapai akhir bit dari frame. 

Langkah (5) ketika host A telah mengakhiri frame, maka kabel coaxial akan menjadi kosong lagi karena tidak ada sinyal elektrik yang dikirimkan.  

Gambar 2. Pengiriman 2 Host Secara Bersama-sama

Penjelasan Gambar 2

1.Host A dan host B, ingin melakukan transmisi frame pada saat yang bersamaan.
2. host C menerima sinyal elektrik dari host A dan host B, sehingga host C tidak mampu membedakan siapa pengirim dari sinyal elektrik. Selanjutnya host C menyatakan terjadi collision
3.host A dan host B akan menerima informasi terjadi collision pula. Sehingga transmisi tidak dapat dilakukan.

Gambar 3. Host Mengirimkan dalam waktu yang berbeda-beda

Penjelasan:

1. Host A akan mengirimkan frame menuju host B. Pada posisi ini host A tidak mendeteksi adanya jalur sibuk.

2. Setelah T second, host A bertememu dengan sinyal elektrik lain milik host B. Kemudian host B memberitahukan terjadi collision pada waktu T1-T2, sehingga transmisi akan segera dihentikan

3. Host A mendeteksi bahwa terjadi collision pada waktu T1+T1-T2

Untuk mengatasi collision antara antar host, maka dibentuklah binary exponential back-off. Setelah collision pertama, maka masing-masing host akan membangkitkan penomoran dengan menunggu selama 0 atau 1 slot time. Namun jika terjadi collision yang kedua, masing-masing host akan membangkitkan penomoran secara random dengan masa tunggu 0,1,2,3, slot time. Durasi waktu tunggu adalah 2x dari collision yang pertama.

Dibawah ini adalah contoh animasi dari CSMA/CD

Sumber: http://www.scottsnetworkclass.com/basic/CSMA-CD.swf

CSMA/CA

Untuk memahami tentang CSMA/CA, silahkan terlebih dahulu melihat video animasi dibawah ini.

Sumber: http://wifi.cs.st-andrews.ac.uk/animations/csma-ca.swf

Delay pada CSMA/CA

Beberapa delay pada CSMA/CA adalah sebagai berikut.

1.DIFS (Distributed Coordination Function Inter Frame Space) 

Delay untuk memastikan channel dalam kondisi idle.( jika transmisi frame sebelumnya tidak terjadi corrupt) 

3.EIFS (Extended Inter Frame Space) 

Jika transmisi frame sebelumnya terjadi corrupt, maka dibutuhkan delay EIFS untuk memastikan channel dalam kondisi idle. 

3.SIFS (Short Inter Frame Spacing) 

Delay diantara penerimaan frame dengan pengiriman frame ACK. Delay ini dibutuhkan untuk mempersiapkan perpindahan sinyal radio dari penerimaan sinyal menuju pengiriman sinyal ACK.

Gambar 4. Beberapa Host Melakukan Transmisi Secara Bersama-sama

Untuk mengatasi collision saat pengiriman bersama-sama, maka dibentuklah backoff timer. Backoff timer adalah delay yang dipilih secara random oleh masing-masing device untuk dapat melakukan pengiriman ulang. Besarnya backoff timer adalah 0,7 x slot time.

Setelah channel kosong, maka backoff timer akan melakukan restart.

Sumber:

Prof. Olivier Bonaventure from Universite catholique de Louvain (Belgium)

http://cnp3book.info.ucl.ac.be/lan/lan/?highlight=csma