CSMA vs ALOHA
Το Aloha είναι ένα απλό σχήμα επικοινωνίας που αναπτύχθηκε αρχικά από το Πανεπιστήμιο της Χαβάης για να χρησιμοποιηθεί για δορυφορική επικοινωνία. Στη μέθοδο Aloha, κάθε πηγή σε ένα δίκτυο επικοινωνίας μεταδίδει δεδομένα κάθε φορά που υπάρχει ένα πλαίσιο προς μετάδοση. Εάν το πλαίσιο φτάσει με επιτυχία στον προορισμό, μεταδίδεται το επόμενο πλαίσιο. Εάν το πλαίσιο δεν ληφθεί στον προορισμό, θα μεταδοθεί ξανά. Το CSMA (Carrier Sense Multiple Access) είναι ένα πρωτόκολλο ελέγχου πρόσβασης μέσων (MAC), όπου ένας κόμβος μεταδίδει δεδομένα σε κοινό μέσο μετάδοσης μόνο αφού επαληθεύσει την απουσία άλλης κίνησης.
Πρωτόκολλο Aloha
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το Aloha είναι ένα απλό πρωτόκολλο επικοινωνίας όπου κάθε πηγή στο δίκτυο μεταδίδει δεδομένα όποτε έχει ένα πλαίσιο προς μετάδοση. Εάν το πλαίσιο μεταδοθεί με επιτυχία, θα μεταδοθεί το επόμενο πλαίσιο. Εάν η μετάδοση αποτύχει, η πηγή θα στείλει ξανά το ίδιο πλαίσιο. Η Aloha λειτουργεί καλά με συστήματα ασύρματης μετάδοσης ή αμφίδρομες συνδέσεις αμφίδρομης λειτουργίας. Όταν όμως το δίκτυο γίνεται πιο περίπλοκο, όπως ένα Ethernet με πολλαπλές πηγές και προορισμούς που χρησιμοποιεί μια κοινή διαδρομή δεδομένων, προκύπτουν προβλήματα λόγω σύγκρουσης πλαισίων δεδομένων. Όταν η ένταση της επικοινωνίας αυξάνεται, το πρόβλημα της σύγκρουσης γίνεται χειρότερο. Αυτό μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα ενός δικτύου, καθώς η σύγκρουση των πλαισίων θα προκαλέσει απώλεια δεδομένων και στα δύο πλαίσια. Το Slotted Aloha είναι μια βελτίωση στο αρχικό πρωτόκολλο Aloha, όπου εισήχθησαν διακριτές χρονοθυρίδες για την αύξηση της μέγιστης απόδοσης με ταυτόχρονη μείωση των συγκρούσεων. Αυτό επιτυγχάνεται επιτρέποντας στις πηγές να μεταδίδουν μόνο στην αρχή μιας χρονοθυρίδας.
Πρωτόκολλο CSMA
Το Πρωτόκολλο CSMA είναι ένα πιθανό πρωτόκολλο MAC στο οποίο ένας κόμβος επαληθεύει ότι το κανάλι είναι ελεύθερο πριν μεταδοθεί σε ένα κοινόχρηστο κανάλι, όπως ένας ηλεκτρικός δίαυλος. Πριν από τη μετάδοση, ο πομπός προσπαθεί να ανιχνεύσει εάν υπάρχει σήμα από άλλο σταθμό στο κανάλι. Εάν ανιχνευτεί σήμα, ο πομπός περιμένει μέχρι να ολοκληρωθεί η τρέχουσα μετάδοση πριν αρχίσει να εκπέμπει ξανά. Αυτό είναι το τμήμα "Carrier Sense" του πρωτοκόλλου. Η "Πολλαπλή πρόσβαση" ορίζει ότι πολλοί σταθμοί στέλνουν και λαμβάνουν σήματα στο κανάλι και ότι μια μετάδοση από έναν μόνο κόμβο λαμβάνεται γενικά από όλους τους άλλους σταθμούς που χρησιμοποιούν το κανάλι. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) και Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) είναι δύο τροποποιήσεις του πρωτοκόλλου CSMA. Το CSMA/CD βελτιώνει την απόδοση του CSMA σταματώντας μια μετάδοση αμέσως μόλις ανιχνευτεί σύγκρουση και το CSMA/CA βελτιώνει την απόδοση του CSMA καθυστερώντας τη μετάδοση κατά ένα τυχαίο διάστημα εάν το κανάλι αισθανθεί ότι είναι κατειλημμένο.
Διαφορά μεταξύ CSMA και ALOHA
Η κύρια διαφορά μεταξύ Aloha και CSMA είναι ότι το πρωτόκολλο Aloha δεν προσπαθεί να εντοπίσει εάν το κανάλι είναι ελεύθερο πριν από τη μετάδοση, αλλά το πρωτόκολλο CSMA επαληθεύει ότι το κανάλι είναι ελεύθερο πριν από τη μετάδοση δεδομένων. Έτσι, το πρωτόκολλο CSMA αποφεύγει τις συγκρούσεις πριν συμβούν, ενώ το πρωτόκολλο Aloha ανιχνεύει ότι ένα κανάλι είναι απασχολημένο μόνο αφού συμβεί μια σύγκρουση. Λόγω αυτού, το CSMA είναι πιο κατάλληλο για δίκτυα όπως το Ethernet όπου πολλές πηγές και προορισμοί χρησιμοποιούν το ίδιο κανάλι.
