CSMA/CDとは｜分かりやすく図解で解説

CSMA/CDとは

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）とは、主にイーサーネットにおいて採用されている多元接続の方式。

「通信を監視し回線に空きがあれば通信を開始、仮に衝突が発生したら一定時間待機後に再送する」といった衝突を回避するための通信方式です。

スイッチの普及や「全二重通信」が広く採用されている現在のイーサネットLANでは、「送信」と「受信」が別チャンネル（※車で例えると「上り車線」と「下り車線」が別車線）であり、CSMA/CDにより衝突を回避する必要性はほとんどなくなりました。

そのため、10GbEthernetなど、イーサーネット規格の中でも比較的新しいものではCSMA/CDによる衝突検出をサポートしていません。

しかし、昔のイーサーネットは「送信」と「受信」が同一チャンネル（※車で例えると「上り車線」と「下り車線」が同じ車線）だったため、衝突が発生する可能性がありました。（半二重通信）

この問題を解決するために作られたのが「CSMA/CD」です。

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CSMA/CDの流れ

[手順1] ケーブル上に電気信号が流れていないか確認する（Carrier Sense）

通信を開始する前に、ケーブル上に電気信号が流れていないかを確認します。

[手順2] フレームを送信する（Multiple Access）

誰も回線を使っていないことが確認できたら、通信を開始します。

[手順3] 衝突を検知したら一定時間後に再送する（Collision Detection）

複数の通信が同時に行われた場合はそれを検知し、ランダムな時間待機してから再び送信手順を行います。

仮に衝突（コリジョン）が発生した場合、再試行までにランダムの数ミリ秒の間隔をあけて再送。他のコンピュータと全く同じ時間だけ間隔をあける確率は極めて低いため、再送時に再び衝突（コリジョン）が起こることは回避できるという仕組みです。