اترنت یکی از گسترده ترین فن آوری های شبکه سازی در شبکه های محلی منطقه (LAN) است که درک چگونگی مدیریت انتقال داده ها، به ویژه در محیط هایی با دستگاه های متعدد، برای بهره وری شبکه مهم است. دو مفهوم کلیدی در شبکه های اترنت دامنه های برخورد و الگوریتم های backoff است.

دامنه های Collision در شبکه های اترنت

یک دامنه برخورد یک بخش شبکه است که در آن بسته های داده می توانند در طول انتقال با یکدیگر برخورد کنند.در شبکه های اترنت سنتی با استفاده از هاب، تمام دستگاه های متصل همان دامنه برخورد را به اشتراک می گذارند، این بدان معنی است که اگر دو دستگاه داده ها را به طور همزمان انتقال دهند، یک برخورد رخ می دهد و باعث می شود هر دو دستگاه برای متوقف کردن و منتظر انتشار داده ها باشند.

کاهش دامنه های برخورد برای بهبود عملکرد شبکه ضروری است. سوئیچ های مدرن به بخش های برخورد با ایجاد یک دامنه برخورد جداگانه برای هر دستگاه متصل کمک می کنند، به طور قابل توجهی کاهش احتمال برخورد.

الگوریتم های Backoff

هنگامی که یک برخورد رخ می دهد، دستگاه های اترنت از الگوریتم های backoff استفاده می کنند تا تعیین کنند که چه مدت قبل از تلاش برای انتقال مجدد صبر کنند. رایج ترین الگوریتم، Backoff دودویی Eatic، بخشی از پروتکل CSMA /CD (کاربرانی که دسترسی چندگانه با تشخیص Collision دارند) است.

پس از تشخیص یک برخورد، دستگاه قبل از انتقال مجدد منتظر یک دوره تصادفی است. زمان انتظار توسط یک شمارنده عقب تعیین می شود که به طور تصادفی از محدوده ای انتخاب می شود که پس از هر برخورد دو برابر می شود، تا حداکثر حد این استراتژی به جلوگیری از برخورد مکرر و تضمین دسترسی عادلانه به شبکه کمک می کند.

چگونه الگوریتم Backoff کار می کند

  • این دستگاه در طول انتقال یک برخورد را تشخیص می دهد.
  • بلافاصله انتقال را متوقف می کند.
  • این دستگاه منتظر یک زمان عقب نشینی تصادفی است که با هر برخورد بعدی افزایش می یابد.
  • پس از انتظار، تلاش می کند تا دوباره نقل مکان کند.
  • اگر برخورد دیگری رخ دهد، زمان عقب دوباره دو برابر می شود، تا حداکثر حد.

این فرآیند بازگشت به صورت نمایی به کاهش احتمال برخورد مکرر، به ویژه در شبکه های شلوغ کمک می کند.با این حال، در محیط های با ترافیک بالا، برخوردهای ممکن است هنوز هم رخ دهد که می تواند عملکرد شبکه را کند کند.

نتیجه گیری

درک دامنه های برخورد و الگوریتم های پشت سر برای طراحی شبکه های اترنت کارآمد حیاتی است. سوئیچ های مدرن دامنه های برخورد را به حداقل رسانده اند، اما اصول الگوریتم های backoff در مدیریت ترافیک شبکه و جلوگیری از برخورد داده ها اساسی باقی مانده است.