CSMA/CD
Las señales de Ethernet se transmiten a todos los hosts que están conectados a la LAN mediante un conjunto de normas especiales que determinan cuál es la estación que puede tener acceso a la red. El conjunto de normas que utiliza Ethernet está basado en la tecnología de acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD) IEEE. Seguramente recordará de CCNA Exploration: Aspectos básicos de networking, que CSMA/CD se utiliza solamente con la comunicación half-duplex que suele encontrarse en los hubs. Los switches full-duplex no utilizan CSMA/CD.
Detección de portadora
En el método de acceso CSMA/CD Método de acceso, todos los dispositivos de red que tienen mensajes para enviar deben escuchar antes de transmitir.
Si un dispositivo detecta una señal de otro dispositivo, espera un período determinado antes de intentar transmitirla.
Cuando no se detecta tráfico alguno, el dispositivo transmite su mensaje. Mientras se produce dicha transmisión, el dispositivo continúa atento al tráfico o a posibles colisiones en la LAN. Una vez enviado el mensaje, el dispositivo vuelve al modo de escucha predeterminado.
Acceso múltiple
Si la distancia entre los dispositivos es tal que la latencia de las señales de un dispositivo supone la no detección de éstas por parte de un segundo dispositivo, éste también podría comenzar a transmitirlas. De este modo, los medios contarían con dos dispositivos transmitiendo señales al mismo tiempo. Los mensajes se propagan en todos los medios hasta que se encuentran. En ese momento, las señales se mezclan y los mensajes se destruyen: se ha producido una colisión. Aunque los mensajes se dañan, la mezcla de señales continúa propagándose en todos los medios.
Detección de colisiones
Cuando un dispositivo está en el modo de escucha, puede detectar cuando se produce una colisión en los medios compartidos, ya que todos los dispositivos pueden detectar un aumento en la amplitud de la señal que esté por encima del nivel normal.
Cuando se produce una colisión, los demás dispositivos que están en el modo de escucha, además de todos los dispositivos de transmisión, detectan el aumento de amplitud de la señal. Todos los dispositivos que estén transmitiendo en ese momento lo seguirán haciendo, para garantizar que todos los dispositivos en la red puedan detectar la colisión.
Señal de congestión y postergación aleatoria
Cuando se detecta una colisión, los dispositivos de transmisión envían una señal de congestionamiento. La señal de congestionamiento avisa a los demás dispositivos acerca de la colisión para que éstos invoquen un algoritmo de postergación. La función de éste es hacer que todos los dispositivos detengan su transmisión durante un período aleatorio, con lo cual se reducen las señales de colisión.
Una vez que finaliza el retraso asignado a un dispositivo, dicho dispositivo regresa al modo "escuchar antes de transmitir". Un período de postergación aleatorio garantiza que los dispositivos involucrados en la colisión no intenten enviar tráfico nuevamente al mismo tiempo, lo que provocaría que se repita todo el proceso. Sin embargo, durante el período de postergación es posible que un tercer dispositivo transmita antes de que cualquiera de los dos involucrados en la colisión tengan oportunidad de volver a transmitir.
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