Pengertian CSMA / CD

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection atau sering disingkat menjadi CSMA/CD adalah sebuah metode media access control (MAC) yang digunakan oleh teknologi jaringan Ethernet. Dengan metode ini, sebuah node jaringan yang akan mengirim data ke node  tujuan pertama-tama akan memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh node lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka node tersebut diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random). Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian.

Ethernet adalah protokol klasik CSMA/CD. Setiap interface harus menunggu sampai tidak ada sinyal pada channel, kemudian baru memulai transmisi. Jika beberapa interace men-transmisikan maka akan ada sinyal pada channel(carrier). Semua interface yang lain harus menunggu sampai carrier berhenti sebelum mencoba untuk men-transmisikan(carrier sense). Semua interface ethernet memiliki kemampuan dan hak yang sama untuk mengirim frame ke jaringan(network), demokrasi berlaku di sini(multiple access). Karena sinyal membutuhkan waktu terbatas untuk berjalan dari akhir suatu sistem ethernet ke yang lain, bit-bit pertama dari frame yang ditransmisi tidak mencapai semua bagian dari network secara simultan. Oleh karena itu ada kemungkinan bagi dua interface untuk mendeteksi bahwa network sedang menganggur(idle).Ketika hal ini terjadi, sistem ethernet memiliki cara untuk mendeteksi tabrakan sinyal dan menghentikan transmisi dan mengirim kembali sinyal(collision detection).

CSMA/CA(Carier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) merupakan modifikasi dari CSMA. Collision avoidance digunakan untuk meningkatkan performa dari CSMA dengan mencoba menjadi sedikit lebih serakah dalam menggunakan channel. Jika channel dirasakan sibuk sebelum transmisi kemudian transmisi dihentikan untuk interval random. Hal ini akan mengurangi probabilitas collision pada channel. CSMA/CA(Carier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) memiliki esensi yang sama dengan CSMA/CD yaitu setiap stasiun perlu memastikan bahwa channel apakah sedang idle sebelum men-transmisikan sinyal. Jika channel dirasa sedang sibuk makan stasiun tersebut harus menghentikan transmisinya. Akan tetapi CSMA/CA digunakan ketika CSMA/CD tidak dapat diimplementasikan berhubung sifat dasar channel.

CSMA/CA digunakan pada 802.11 berdasarkan wireless LANs. Salah satu dari problem wireless LANs adalah tidak memungkinkannya untuk berada dalam mode mendengar(listen) sementara mengirim(sending). Oleh karena itu collision detection tidak mungkin dilakukan. Alasan lain

adalah hidden terminal problem, di mana node A, berada dalam range dari receiver R, tidak berada dalam range dari sender S, dan oleh karena itu node A tidak tahu apakah S sedang mentransmisikan ke R.

CSMA/CA dapat secara optional disupplementasikan dengan pergantian sebuah Request to Send(RTS) packet yang dikirim oleh sender S dan sebuah Clear to Send(CTS) packet yang dikirim oleh receiver R yang dimaksud, dengan memberi alert ke semua node yang berada dalam range dari sender, receiver, ataupun keduanya, untuk tetap diam selama durasi transmisi paket utama. Ini dikenal sebagai IEEE 802.11 RTS/CTS exchange.

Metoda akses : CSMA/CD

Metoda akses yang digunakan ethernet dalam LAN disebut carrier sense multiple access with collision detection disingkat CSMA/CD. Maksudnya, sebelum komputer/device mengirim data, komputer tersebut “menyimak/mendengar” dulu media yang akan dilalui sebagai pengecekan apakah komputer lain sedang menggunakannya, jika tidak ada maka komputer/device akan mengirimkan data nya. Terkadang akan terjadi dua atau lebih komputer yang mengirimkan data secara bersamaan dan itu akan mengakibatkan collision (tabrakan). Bila collision terjadi maka seluruh komputer yang ada akan mengabaikan data yang hancur tersebut. Namun bagi komputer pengirim data, dalam periode waktu tertentu maka komputer pengirim akan mengerim kembali data yang hancur akibat tabrakan tersebut.

Addressing (pengalamatan)

Setiap komputer, device atau stasion dalam LAN memiliki NIC (Network Interface Card). NIC ini memiliki 6-byte alamat fisik (physical address).

Data rate (laju data)

Ethernet LAN dapat mendukung laju data antara 1 sampai 10 Mbps, sedangkan Fast Ethernet mendukung hingga 100 Mbps dan yang terakhir GigaBit Ethernet hingga 1Gbps.

Frame Format (format bingkai)

Pada Gambar berikut ini dapat dilihat sebuah Ethernet frame. Sebagai catatan tambahan, bahwa Ethernet tidak menyediakan suatu mekanisme untuk acknowledge frame yang diterima, sehingga hal ini bisa dikatakan sebagai media yang unreliabel. Namun demikian acknowledgement diimplementasikan pada layer di atasnya. Sebagai keterangan isi bingkai ethernet adalah sbb:

• Preamble : memuat 7 byte (56 bit) rangkaian bolak-balik bit 0 dan 1.  Kegunaannya untuk sinkronisasi pada komputer penerima.
• Start frame delimiter : berisi 1 byte dengan nilai (10101011). Digunakan sebagai flag dan sinyal mulainya frame.
• Destination address : Berisi 6 byte yang memuat physical address untuk komputer yang dituju.
• Source address : Berisi 6 byte yang memuat physical address untuk komputer pengirim.
• Type : berisi informasi yang menentukan jenis data yang dibungkus (encapsulated) pada frame.
• Data : berisi data dari lapisan di atasnya. Panjang data harus berkisar antara 46 dan 1500 byte. Apabila data yang didapat dari lapisan di atasnya kurang dari 46 byte, maka ditambahkan byte2 yg disebut padding sehingga melengkapi jumlah minimum yakni 46 byte. Namun apablia besar data lebih dari 1500 byte, maka lapisan di atasnya harus mengfargmentasikannya dalam pecahan-pecahan 1500 byte.
• Cyclic redudancy check : berisi 4 byte sebagai error detection. Jenis CRC yang digunakan adalah CRC-32.

GAMBAR Format Frame Ethernet

Implementasi LAN

Seluruh Ethernet LAN dikonfigurasikan sebagai logical bus dan secara fisik dapat diimplementasikan dalam bentuk topologi bus atau star.

• 10BASE2       : Implementasi ini disebut thin ethernet. Ada yang menyebutnya: thin-net, cheap-net atau thin-wire Ethernet. Konsepnya sama dengan 10BASE5, namun thin-net ini lebih murah dan lebih ringan kabelnya sehingga lebih luwes dibanding thick-net. Kelemahannya dibanding thick-net adalah jarak kabel yang tidak melebihi 185 meter dan hanya mampu mengakomodasi sedikit komputer. Gambar di bawah ini memperlihatkan contoh thin-net.
• 
  • 10BASE-T : Implementasi LAN ini adalah yang sangat populer, disebut Twisted-pair Ethernet. Topologi yang digunakan pada implementasi LAN ini adalah topologi star. 10BASE-T ini mampu mendukung data hingga 10 MBps untuk panjang kawat maksimum 100 meter.
  Fast Ethernet
  Semakin berkembangnya aplikasi lewat LAN seperti CAD, image processing, audio dan video di mana dibutuhkan transportasi data yang menuntut kapasitas yang lebih besar dalam LAN maka ada implementasi LAN lagi yang disebut Fast Ethernet atau disimbolkan dengan 100BASE-T. Fast Ethernet mampu mentransfer data hingga 100 MBps. Topologi Fast Ethernet tidak jauh beda dengan 10BASE-T.
  Versi-versi terbaru Fast Ethernet ini pun sudah banyak macam ragamnya. Misal: 100BASE-T4 (menggunakan UTP 4 pair seperti 10BASET), 100BASE-XT (menggunakan STP atau UTP 2 pair) dan 100BASE-XF (menggunakan dua kabel serat optik pada masing2 jalur pengirim dan penerima).