Qu'est-ce que le CSMA ?

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Le Carrier sense multiple access (CSMA) est un protocole qui détecte lorsqu'un réseau Ethernet transmet des données et s'assure qu'un seul signal est transmis à la fois afin d'éviter les collisions sur le réseau. Pour ce faire, le CSMA écoute les réseaux qui tentent d'envoyer des informations, appelées paquets de données. Lorsque des réseaux essaient d'envoyer des paquets simultanément, le CSMA retient un paquet de données jusqu'à ce que l'autre ait été envoyé avant d'autoriser la transmission suivante.

Si une collision de données se produit sur un réseau, les informations risquent de ne pas arriver à l'emplacement prévu. Essentiellement, en empêchant les collisions de données au sein du réseau Ethernet, le CSMA permet de s'assurer que les informations atteignent leur destination.

Que signifie CSMA ?

CSMA est l'acronyme de carrier sense multiple access (accès multiple par détection de porteuse). Le terme « carrier sense » fait référence à la manière dont le réseau détecte si des données sont envoyées sur le canal et empêche toute tentative de transmission de données supplémentaires jusqu'à ce que le canal soit libre. Le terme « accès multiple » signifie que plusieurs appareils partagent le réseau.

Comment fonctionne le protocole CSMA ?

Le protocole CSMA limite les risques de collision lorsque deux appareils ou plus partagent des paquets d'informations sur un réseau. Le CSMA observe les lignes de transmission au sein du réseau et demande aux différents appareils de vérifier si les lignes sont libres avant de transmettre leurs paquets. Si la ligne n'est pas libre, l'appareil attend son tour pour transmettre. À l'instar d'un feu de circulation, le CSMA détermine quand l'information peut être transmise en toute sécurité et quand elle ne peut pas l'être. 

3 types de modes CSMA

Il existe trois principaux types de modes d'accès CSMA. Bien qu'ils présentent tous trois des différences, ils ont tous le même objectif : éviter les collisions lors de la transmission de données sur un réseau. Ces modes d'accès sont les suivants :

CSMA 1-persistant

Comme nous l'avons vu, l'objectif du CSMA est de s'assurer que le support est inactif avant de transmettre un paquet. S'il est utilisé, le protocole CSMA 1-persistant surveille le réseau et attend jusqu'à ce qu'il détecte qu'il est inactif. Une fois qu'il est inactif, ce mode d'accès transmet les données avec une probabilité de un. Cette méthode fonctionne bien avec les systèmes peu chargés, mais elle n'est pas très fiable en cas de forte charge, car toutes les données sont immédiatement transmises dès que le mode détecte que le canal est inactif, ce qui augmente les risques de collisions.

CSMA non-persistant

Cette méthode est similaire au CSMA 1-persistant, à l'exception du fait que dans ce mode, le protocole attend une durée aléatoire si le système est occupé avant d'envoyer les données. Dans les systèmes où de nombreuses données tentent d'être transmises simultanément, le CSMA non-persistant, en sélectionnant des délais aléatoires pour reprogrammer la transmission, réduit la probabilité que plus d'un paquet de données tente d'être transmis en même temps. De ce fait, les risques de collision sont moins élevés qu'avec le CSMA 1-persistant.

CSMA p-persistant

Les réseaux Wi-Fi utilisent généralement ce mode de CSMA pour éviter les collisions. En outre, le CSMA p-persistant utilise des méthodes similaires à celles des modes précédents. Comme le CSMA 1-persistant, il attend que le réseau soit inactif, mais au lieu d'une probabilité un, ce mode transmet son paquet avec une probabilité p. Par rapport aux deux autres modes CSMA, l'algorithme p-persistant fonctionne dans un espace intermédiaire entre le 1-persistant et le non-persistant. 

CSMA/CD vs. CSMA/CA

La détection des collisions (CD ou collision detection) et l'évitement des collisions (CA ou collision avoidance) sont deux protocoles CSMA utilisés pour réduire l'occurrence des collisions de données. En règle générale, le type de réseau informatique que vous utilisez et le niveau d'efficacité dont vous avez besoin déterminent celui qui sera déployé.

CSMA/CD

Le protocole CSMA/CD est une modification du système CSMA qui améliore l'efficacité. Le CD, ou détection des collisions, écoute les transmissions et détecte les collisions en même temps. En outre, le protocole CSMA/CD décide de la durée d'attente de l'appareil au sein du réseau avant de renvoyer l'information en cas de collision.

L'utilisation de CSMA/CD empêche une seconde collision de se produire car il met en œuvre ce que l'on appelle un algorithme de « backoff » dans lequel les appareils attendent pendant une période aléatoire avant de renvoyer leurs paquets. Bien qu'il soit utile, le protocole CSMA/CD, en termes de régulation des réseaux, semble mieux fonctionner dans les petites entreprises comptant 30 ordinateurs ou moins. 

CSMA/CA

Alors que le protocole CSMA/CD détecte les collisions qui se sont produites, le protocole CSMA/CA tente d'empêcher qu'une collision ne se produise. Ce système, qui fonctionne avec les réseaux sans fil, évite les collisions en reconnaissant la probabilité d'une collision et en planifiant en conséquence. Il évite les collisions en élaborant un programme complexe qui veille à ce que deux appareils ou plus sur le réseau sans fil ne transmettent pas simultanément des paquets d'informations.

Cette technique attribue un créneau horaire à chaque appareil participant au réseau. Lorsque le réseau est inactif, le système indique à l'appareil suivant dans la file d'envoyer son paquet de données, puis au suivant, en mettant à jour le calendrier complexe afin de savoir ce qu'il faut envoyer ensuite. Le CSMA/CA permet d'éviter les collisions, mais en raison de la façon dont le protocole est mis en place, les temps d'attente pour la transmission peuvent être plus longs. 

Pourquoi le CSMA est-il important ?

Le CSMA réduit les collisions sur un réseau en vérifiant le réseau avant l'envoi d'un paquet de données pour s'assurer qu'aucun autre participant n'envoie des informations en même temps. Ce protocole garantit que les données sont transmises de manière sûre et fiable.

Le CSMA permet d'éviter les collisions de données et la possibilité de perte de données, ce qui en fait un aspect important du monde moderne interconnecté. Lorsque vous transmettez des données sur un réseau, le CSMA s'assure qu'aucune autre information ne circule sur le même canal. Ainsi, le CSMA, avec ses différentes itérations, améliore considérablement les chances que vos données atteignent leur destination. 

Les emplois qui utilisent le CSMA

Les professionnels qui travaillent dans le domaine des réseaux informatiques sont susceptibles d'utiliser les protocoles CSMA ou de se familiariser avec eux. Si vous êtes intéressé par l'une des fonctions suivantes, envisagez d'en apprendre davantage sur cette technologie :

• Technicien informatique : Dépanne et résout les problèmes informatiques des clients, le salaire médian € 25 000 par année [1]

• Ingénieur informatique : Construit des réseaux et des systèmes informatiques, le salaire médian € 39 494 par année [2]

• Technicien réseau : Conçoit, construit et entretient des connexions réseau, le salaire médian € 26 995 par année [3]

• Technicien câble : Installe et entretient les lignes de câbles physiques, le salaire médian € 25 576 par année [4]

• Ingénieur réseau : Supervise la conception et le fonctionnement des réseaux internes et externes, le salaire médian € 42 989 par année [5]

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