Eficiencia de CSMA/CD

Requisito previo: Introducción a Ethernet , conceptos básicos de CSMA/CD Acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisión (CSMA/CD): el método CSMA no nos dice qué hacer en caso de colisión. El acceso múltiple con detección de portadora con detección de colisión (CSMA/CD) se suma al algoritmo CSMA para hacer frente a la colisión. En CSMA/CD, el tamaño de una trama debe ser lo suficientemente grande para que el remitente pueda detectar la colisión mientras envía la trama. Por lo tanto, el retraso de transmisión de la trama debe ser al menos dos veces el retraso máximo de propagación. Suponga que algún paquete de datos transmitido por la estación y llegue con éxito al destino, pero es solo el mejor de los casos , por lo que tenemos que tomar el peor de los casosescenario en el que habrá franjas horarias de contienda. Los slots de contención son aquellos slots que no son capaces de transmitir su recorrido debido a la colisión. Supongamos que la estación A transmitió datos, pero colisionaron y el tiempo perdido en el peor de los casos es 2Tp y luego alguna estación B descubrió una forma de transmitir los datos, por lo que tomó (como se muestra en la figura)

Tp ( propagation delay) + Tt(transmission time)

Ahora no sabemos cuántos espacios de contención, por lo que consideramos que el peor de los casos es de n espacios de contención.

Efficiency = Tt / ( C*2*Tp + Tt + Tp)  
Tt ? transmission time
Tp ? propagation time
C  ? number of collision

In CSMA/CD, for success, only 1 station should transmit while others shouldn’t. Let p be the probability to transmit data successfully.

P(success) = nC1 * p * (1-p)n-1 (by using Binomial distribution)

Para max P (éxito), diferencie con respecto a p e iguale a cero (para obtener máximos y mínimos).

We get P(max) = 1/e 

Número de veces que debemos intentarlo antes de obtener el primer éxito

1/P(MAX) = 1/(1/e) = e

Aquí número de veces que necesitamos intentar (C) = e. Poner a = Tt/Tp y dividir por T en Eficiencia = Tt / (C* 2 * Tp + Tt + Tp) Obtenemos,

Efficiency = 1/(e*2a + 1 + a)
a = Tp/Tt
e = 2.72

Now 
Efficiency = 1/( 1 + 6.44a)

Análisis adicional de la eficiencia: 

Efficiency = 1/ (1 + 6.44a)

           = 1/ {1 + 6.44(Tp/Tt)}

           = 1/ {1 + 6.44((distance/speed)/(packet length/Bandwidth))}
           
           = 1/ {1+ 6.44 ((distance * bandwidth)/ (speed*packet length))}

De esta derivación, podemos concluir muchas relaciones:

• Si la distancia aumenta, la eficiencia de CSMA disminuye.
• CSMA no es adecuado para redes de larga distancia como WAN, pero funciona de manera óptima para LAN.
• Si la longitud del paquete es mayor, la eficiencia de CSMA también aumenta; pero el límite máximo de longitud es de 1500 bytes.
• Tiempo de transmisión >= 2*Tiempo de propagación

Preguntas de GATE CS Corner Practicar las siguientes preguntas lo ayudará a evaluar su conocimiento. Todas las preguntas se han hecho en GATE en años anteriores o en pruebas simuladas de GATE. Es muy recomendable que los practiques.

1. GATE CS 2003, Pregunta 90
2. GATE CS 2015 (Conjunto 3), Pregunta 65
3. GATE IT 2005, pregunta 27
4. GATE IT 2005, Pregunta 71
5. GATE CS 2016 (Conjunto 2), Pregunta 63
6. GATE IT 2008, Pregunta 63

Referencia: https://www.youtube.com/watch?v=74zlRH-bj2c Este artículo es una contribución de Akash Sharan . Si te gusta GeeksforGeeks y te gustaría contribuir, también puedes escribir un artículo usando write.geeksforgeeks.org o enviar tu artículo por correo a review-team@geeksforgeeks.org. Vea su artículo que aparece en la página principal de GeeksforGeeks y ayude a otros Geeks. Escriba comentarios si encuentra algo incorrecto o si desea compartir más información sobre el tema tratado anteriormente.