Technik & Know-how: Ethernet & Co. - Grundlagen

12.01.2006

Kollisionen

Jede Station entscheidet selbstständig, wann sie senden will. Dadurch kann es passieren, dass zwei Stationen in der Annahme, dass die Leitung frei ist, gleichzeitig anfangen zu senden. Die beiden Rahmen kollidieren auf der Leitung und werden damit unbrauchbar. Die Stationen erkennen die Kollision (Collision Detection), brechen die Übertragung ab und schicken ein 32 Bit langes Stausignal.

Nach einiger Zeit versuchen die Stationen erneut, ihre Rahmen zu schicken. Um zu verhindern, dass wieder beide Stationen gleichzeitig anfangen zu senden, wird die Wartezeit jetzt zufällig variiert. Im ersten Wiederholungsversuch beträgt sie 51,2 µs (Mikrosekunden, Millionstel Sekunden), und jede Station entscheidet zufällig, ob sie 0 µs oder 51,2 µs wartet. Falls es erneut zu einer Kollision kommt, verdoppelt sich die maximale Wartezeit, und jede Station wartet zufällig für 0, 51,2, 102,4 oder 153,6 µs.

Dieses Verfahren der Verdopplung der Wartezeit (exponential backoff) wird bis zu einer gegebenen Maximalzahl von Versuchen angewandt. Im Versuch i wählt jede Station zufällig eine Wartezeit aus der Menge 0, 51,2, 2, ..., (2i - 1) x 51,2 aus. In der Praxis wird allerdings i nicht größer als 10, und nach 16 erfolglosen Versuchen bricht der Netzwerkadapter mit einer Fehlermeldung ab.

Mit dieser Strategie werden einerseits Sendekonflikte zwischen zwei oder einigen wenigen Stationen schnell geklärt. Andererseits löst sich auch in dem Fall, dass viele Stationen gleichzeitig senden wollen, nach einigen Verdoppelungen der Gesamtwartezeit der Stau rasch auf.

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