动态分配之 CSMA/CD/CA
CSMA/CD 检测到碰撞，立即叫停发送过程 上传数据到帧的时候就开始检测了
在CSMA的基础上发展而来，也就是 需要监听信道，但是它是在发送数据上信道的时候，仍然会监听信道，如果监听到冲突，就会停止发送数据上信道。
CSMA/CD(carrier sense multiple access with collision detection)
CD 碰撞检测 collision detection
这个CSMA/CD 的监听除了在发送数据之前监听信道，还会在发送数据时监听信道 进到站点的信号进行检测，检测到信号的依据仍然是信号电压的摆动幅值
MA 仍然是多点检测。说明CSMA\CD是总线型结构
CD "边监听边发送"，一旦网络适配器发送的过程中检测到信号幅值的异常变化，就停止发送。 半双工网络方式（全双工网络方式好像一定会冲突？？？）
即使是监听了，单还是可能会发生冲突的，因为有传播时延啊
信号在路上，B此时没有检测到有信号传来，于是B就开始把信号传到信道上，结果到路上碰撞了。
两个电信号发生碰撞是会相互影响的，因此不能随便发生碰撞。影响后的信号经差错控制检测，发现信号是有问题的
一个信号发送出去，在\([0,2\tau]\) 之内就能知道是不是发生了碰撞。其中\(\tau\)是一个传播时延。也叫争用期\冲突窗口\碰撞窗口。
取0的话就是立即检测到碰撞，取\(2\tau\) 就是过这么久后检测到碰撞
也就是讲，只要经过\(2\tau\)的时间，要是还没有检测到碰撞，就一定不会发生碰撞的。
如何确定发生碰撞后的重传时机？
确定碰撞后 不能又立即重新发送数据帧，这样可能还是会发送碰撞。如下图
我们一般需要计算一个时间，在这个时间后，再次发送数据。
计算时间的方法叫做 截断二进制指数规避算法（二进制回退算法）
步骤：
- 确定基本退避时间 \(2\tau\)
- 定义参数k, k=min{重传次数,10},重传次数是整数 (截断意义所在)
- 在\([0,1,2,……2^k-1]\) 中随机挑选一个数r，重传所需要退避的时间 = r✖️\(2\tau\)
- 最大重传次数是16次，要是重传16次还不能成功，说明网络拥挤，放弃此帧，报告错误。
每次碰撞之后，重传等待时间可能越来越长
要是发了16次，就放弃这个帧。生不逢时
连续发生多次碰撞，表明目前发送机器可能比较多参与争用信道，使用此算法可以让推迟时间随着重传次数增大而增大，减小碰撞概率
CSMA\CD最小帧长
由于帧太小超级超级小，在检测到碰撞之前已经发送完了。
为了让CSMA/CD有用，需要定义最小帧长。使得检测到碰撞的时候，帧还没有发送结束 。所以要 帧的传输时延至少要2倍传播时延
帧长/数据发送速率 >= \(2\tau\)
小于最小帧长，就比较容易冲突
以太网往往对于短帧 都会进行填充
CSMA/CA
载波监听多点接入/碰撞避免 (carrier sense multiple access with collision avoidance)
CSMA/CD协议适合用于有线网，总线型以太网
CSMA/CA协议适合用于 无线局域网。为什么适合于无线局域网：
- 无线网的信道来自四面八方，不可能对所有方向都进行检测
- 隐蔽站。 A和B都要给C发送数据，但是这样可能就会有冲突，但是当B是隐蔽站的时候，A给C发送数据，B作为隐蔽站是知道的，就不会打扰到A和C的通信
CSMA/CA工作原理
发送数据之前还是先会检测信道是否是空闲的；
若信道空闲：发送端则会先发送一小段\(RTS帧 (request ~to~send)\) ，(RTS帧包括发射端的地址，接收端的地址，下一份帧将会持续发送时间等信息)；若信道忙，那就等待
接收端收到\(RTS\) ,将响应一个\(CTS(clear~to~send)\)
A、C想给B发送数据，但是B只给A回了CTS，没有给C回，所以C还有其他站点都不会和B互相发送数据。
发送端收到CTS帧，开始发送数据(同时给其他站点发送预约信道帧，大概说明自己预约多长时间 ) 接收端收到数据帧后，会用CRC来检验数据帧是否正确，正确则返回一个ACK帧
发送方要是收到一个ACK帧，就会传送下一个帧；但要是收不到一个ACK帧，就会等待一段时间再重传下一个帧，等待时间计算使用二进制指数规避算法 ，要是还是没有收到ACK帧，则会继续重传。
总结：
- 预约信道。预约成功后，大概率可以避免冲突
- ACK帧。发送方收不到ACK，就会重发
- RTS/CTS帧
CSMA/CD 和CSMA/CA异同点
相同点：都是先监听，发现空闲时才能接入。
不同点：
- 传输介质不同：CSMA/CD适用于有线以太网，CSMA/CA适用于无线局域网
- 载波检测方式不同：由于传输介质不同的根本原因。CSMA/CD对信号忙闲的检测是通过电压信号；但是CSMA/CA就不能检测电压了，它是通过对能量，载波，能量载波* 检测信道空闲
- 发现冲突，CSMA/CD和CSMA/CA都会对数据进行重传，且都有上传次数
