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◆CSMA/CA

※ネットワークの学習は、TCP/IPを学ぶことから始めることをオススメします。TCP/IPは、今日のLANやインターネットを支えている重要な技術になっています。ここでは、これからネットワークを学ぼうとする方に必要なネットワークの用語やテクノロジーの紹介、そして、TCP/IPプロトコルの基礎知識を中心に説明してゆきます。
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◆CSMA/CA

 CSMA/CAは、「Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance」の略で、搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式とも呼ばれます。

 無線LANの規格であるIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、 IEEE802.11nで採用されています。

 CSMA/CAは、IEEE 802.3(Ethernet)で採用されているCSMA/CD方式に類似したプロトコルです。名前だけ見ると最後の一文字が、「D」と「A」が違うだけです。

 CSMA/CD方式では、衝突を検出(Collision Detection)しますが、CSMA/CAでは、衝突を回避(Collision Avoidance)します。

それでは、CSMA/CAの仕組みを簡単に説明してゆきます。

 CSMA/CDと同様に、通信を開始する前に無線LANでは電波に、現在通信をしているホストがいないかどうかを確認します。これが「Carrier Sence」です。

 複数のホストが同じ伝送媒体(無線)を共有し、現在、他のホストが通信を行っていない場合に通信を開始します。これが「Multiple Access」です。

 「Carrier Sence」によって、通信できる状態と判断できても、CSMA/CAの場合、ランダムな時間を待機してからデータを送信するようになっています。

 ここが、CSMA/CDとの違いです。CSMA/CDであれば、伝送媒体(有線)に送信した信号が、他の信号と衝突すると影響を受けるので、データの衝突(Collision)を検出することができます。

しかし、無線LANでは、送信される信号が非常に弱いので、衝突の検出を行うことが困難です。

 信頼できる衝突を検出する手段がないので、データ送信の衝突確率を小さくする為に、ランダムな待ち時間(バックオフ時間)を各ホストが待機してからデータを送信するようになっています。

下の図は、「CSMA/CA with Ack」のフレームの送信手順です。


電波上で、信号が流れていないと判断するとランダムな時間を待ち、データの伝送を開始します。

 そして、アクセスポイントからホストにACKが送信されます。このACKを受け取るとランダムな時間を待機し、データを伝送します。

 無線では、フレームの衝突を検出できない為、このようにして、衝突を回避 (Carrier Avoidance) しています。

 回避アルゴリズムにはいくつか種類があり、「CSMA/CA with Ack」や「CSMA/CA with RTS/CTS」などがあります。

PPPoA」 ← 前項 | 次項 → 「CSMA/CA with RTS/CTS



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