Control de acceso a medios CSMA/CD: operación, pasos y legado

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) es el protocolo de control de acceso a medios que definió el Ethernet clásico **semidúplex (10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T)**. Gobierna cómo las estaciones comparten un único dominio de colisión.

Pasos de operación

1. Detección de portadora (Escuchar antes de hablar): La estación monitorea el medio. **¿Libre?** → Transmitir inmediatamente. **¿Ocupado?** → Esperar hasta que esté libre + Espacio entre marcos (IFG = 9.6 µs).
2. Detección de colisión (Escuchar mientras se habla): Durante la transmisión, la estación monitorea el nivel de señal. **¿Colisión detectada?** (Voltaje > Umbral) → **Abortar transmisión inmediatamente**.
3. Señal de bloqueo: Transmitir un **Patrón de bloqueo de 32 bits** (no un preámbulo) para asegurar que **TODAS** las estaciones en el dominio de colisión detecten la colisión.
4. Algoritmo de retroceso (Retroceso exponencial binario): Esperar un número aleatorio de **Tiempos de ranura (512 tiempos de bit = 51.2 µs @ 10 Mbps)**.
   • Después de la 1.ª colisión: Aleatorio 0 o 1 ranuras.
   • Después de la 2.ª: 0–3 ranuras.
   • Después de la n.ª: 0 a 2ⁿ⁻¹ - 1 ranuras (Máx. n=10, luego 0–1023).
   • Después de 16 intentos: **Abortar marco** (Reportar error a la capa superior).
5. Reintento: Reingresar al Paso 1 después de que expire el temporizador de retroceso.

Parámetros clave (Ethernet de 10 Mbps)

• Tiempo de ranura: 512 tiempos de bit = 51.2 µs (Tiempo para que la señal se propague por el diámetro máximo de la red + retorno).
• Tamaño mínimo de marco: 64 Bytes (512 bits) — Asegura la detección de colisión *antes de* que termine la transmisión.
• Longitud máxima de segmento: 2500m (10BASE5) / 185m (10BASE2) / 100m (10BASE-T) — Limitada por el Tiempo de ranura.

Estado de legado

**Obsoleto en LAN modernas.** Ethernet conmutado dúplex completo (100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T) utiliza **enlaces punto a punto dedicados** — **No hay colisiones posibles** → CSMA/CD **Deshabilitado**. Wi-Fi (802.11) utiliza **CSMA/CA (Evitación de colisión)** porque la detección de colisión es imposible por radio (Problema del Nodo Oculto).