Controle de Acesso ao Meio

Como já estudamos, após a camada de enlace montar o quadro, ela precisa obedecer às regras que determinam quando ela pode enviar o quadro pelo meio de transmissão ao qual a placa está conectada (um cabo ou o ar), e isso se chama protocolo de controle de acesso ao meio. O protocolo utilizado pelas redes Ethernet é denominado Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Apesar desse nome complicado, ele é bem simples de entender, pois de algum modo parece com as regras que nós, pessoas comuns, utilizamos para conversar. Veremos o CSMA/CD por partes, para melhor compreensão. Imagine que você está em uma sala conversando com mais algumas pessoas, o mesmo cenário pode ser aplicado ao dos computadores em uma rede Ethernet, como veremos a seguir.

Vamos entender o Multiple Access (MA)? Quando conversamos, o meio por onde as suas vozes serão transmitidas é o ar, que é compartilhado por todas as pessoas. Ainda nesta aula, você estudará os possíveis tipos de cabos e topologias utilizados nas redes Ethernet, mas saiba que inicialmente elas eram redes em barra formadas por cabos coaxiais. Depois de algum tempo, passou-se a utilizar hubs e finalmente os switches. Portanto, o CSMA/CD foi criado para permitir a comunicação de várias máquinas através de um meio compartilhado, assim como nós compartilhamos o ar em uma conversação. Desse modo, o Multiple Access (MA) significa que várias máquinas podem acessar o meio.

Vamos agora entender o Carrier Sense (CS). Voltando ao nosso exemplo, o que você faz quando quer falar? Como tenho certeza que você é bem-educado, aposto que primeiro escuta para ver se alguém já está falando. Se não houver, ou seja, se o meio estiver livre, você fala. Se estiver alguém falando, você espera um pouco. O Carrier Sense (CS) significa que um computador primeiro escuta o meio antes de transmitir, caso o meio esteja ocupado por outra transmissão, o computador vai esperar certo tempo antes de tentar novamente.

Perceba que se todos os computadores, os quais tentaram transmitir enquanto outro estava utilizando o meio, ficassem esperando ele ser liberado e iniciassem imediatamente suas transmissões nesse instante, todos iriam tentar transmitir simultaneamente. Para diminuir as chances de isso acontecer, cada computador gera um tempo de espera aleatório sempre que detecta o meio ocupado. Caso o meio também esteja ocupado nessa outra tentativa, o computador volta a esperar, só que agora gera um tempo de espera ainda maior.