数据链路层——广播信道CSMA/CD协议

传统以太网

如果Alice在给Bob发送消息时，此时恰好Tom发给Alice的消息也到达了。

解决：
引入信道分配机制：在发送消息之前首先检测信道上有没有别的消息；若没有，则发送；若有，则等待一段时间再尝试发送。
结论：
Alice遇到的这种冲突问题在使用广播信道的网络中普遍存在，即要解决如何在多个竞争的用户之间分配单个广播信道的问题。在数据链路层中分出了一个介质访问控制 (Medium Access Control，MAC)子层，解决信道分配的问题。

CSMA/CD协议

载波监听多点访问冲突检测（Carrier Sense Multiple Access Protocol /Collision Detection,CSMA/CD)

1.载波侦听

2.碰撞检测

原本A到B的时间为t，则A收到返回数据时间应为2t，如果小于2t，则说明发生碰撞.

最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间 2t （两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。
以太网的端到端往返时延 2t 称为争用期，或碰撞窗口。
经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。

以太网取 51.2 us 为争用期的长度。
对于 10 Mb/s 以太网，在争用期内可发送512 bit，即 64 字节。
以太网在发送数据时，若前 64 字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。
由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经发送出去的数据一定小于 64 字节。
以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，凡长度小于 64 字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。

3. 强化碰撞

当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时：
立即停止发送数据；
再继续发送若干比特的人为干扰信号(jamming signal)，以便让所有用户都知道现在已经发生了碰撞。

以上就是CSMA/CD协议的三个主要内容。