Contrôle d'accès média CSMA/CD : Fonctionnement, étapes & héritage
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) est le protocole MAC qui a défini l'Ethernet demi-duplex classique (10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T). Il régit comment les stations partagent un domaine de collision unique.
Étapes de fonctionnement
- Écoute de la porteuse (Écouter avant parler) : La station surveille le médium. Libre ? → Transmet immédiatement. Occupé ? → Attend libération + Interframe Gap (IFG = 9,6 µs).
- Détection de collision (Écouter en parlant) : Pendant la transmission, la station surveille le niveau de signal. Collision détectée ? (Tension > Seuil) → Arrêt immédiat de la transmission.
- Signal de brouillage : Envoie un motif de brouillage 32 bits (pas un préambule) pour assurer que TOUTES les stations du domaine détectent la collision.
- Algorithme de recul (Backoff exponentiel binaire) : Attend un nombre aléatoire de Temps d'emplacement (Slot Times = 512 bits-temps = 51,2 µs @ 10 Mbps).
- Après 1ère collision : Aléatoire 0 ou 1 slots.
- Après 2ème : 0–3 slots.
- Après n-ième : 0 à 2ⁿ⁻¹ - 1 slots (Max n=10, puis 0–1023).
- Après 16 tentatives : Abandon trame (Signalement erreur couche supérieure).
- Nouvelle tentative : Retour à l'étape 1 après expiration du timer de recul.
Paramètres clés (Ethernet 10 Mbps)
- Temps d'emplacement (Slot Time) : 512 bits-temps = 51,2 µs (Temps propagation aller-retour diamètre max réseau).
- Taille trame minimale : 64 Octets (512 bits) — Garantit détection collision avant fin transmission.
- Longueur segment max : 2500m (10BASE5) / 185m (10BASE2) / 100m (10BASE-T) — Contrainte par Slot Time.
Statut hérité (Legacy)
Obsolète dans les LAN modernes. L'Ethernet commuté plein duplex (100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T) utilise des liaisons point-à-point dédiées — Pas de collisions possibles → CSMA/CD Désactivé. Le Wi-Fi (802.11) utilise CSMA/CA (Collision Avoidance) car détection collision impossible sur radio (Problème nœud caché).