1. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection):
C'est un protocole qui gère le partage de l'accès physique au réseau Ethernet, selon la norme IEEE 802.3
Carrier Sense : écoute de la porteuse.
Multiple Access : plusieurs stations (machines) peuvent émettre simultanément avec un risque de collision.
Collision Detection : détection des erreurs de collision et traitement en envoyant un JAMMING signal.
Ce type de protocole est dit « probabiliste », c'est-à-dire qu'il n'est pas possible de déterminer avec certitude le délai d'envoi d'un message. Rappelons que dans un réseau Ethernet les stations se partagent le même medium de communication, qu'il n'y a pas de jeton ni de priorité d'émission.
Principe :
Listen before talking : si une station veut émettre, elle écoute le réseau pour savoir s'il y a déjà une autre émission en cours (présence ou non de porteuse). Si oui elle attend, sinon elle émet.
La station émet pendant un minimum de temps (supérieur au temps maximal d'aller et retour de données entre 2 stations), ceci afin que son émission puisse être détectée par les autres stations et donc d'éviter d'autres émissions simultanées. Cependant elle continue à écouter pendant son émission afin de vérifier que ses données n'ont pas été perturbées : Listen while talking.
Si une collision a lieu, les deux machines interrompent leur communication et attendent un délai aléatoire (déterminé par l’algorithme de Back-off), puis la première ayant passé ce délai peut alors réémettre. Si le nombre de collisions dépasse un certain seuil (généralement 16), on considère qu'il y a une erreur fatale et l'émission s'interrompt avec la condition excessive collisions.
2. CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance):
C'est une méthode d'accès au média. Elle est notamment utilisée par Localtalk ou par la norme 802.11 dite Wi-Fi.
Principe :
Dans un réseau local Ethernet classique, la méthode d'accès utilisée par les machines est le CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), pour lequel chaque machine est libre de communiquer à n'importe quel moment. Chaque machine envoyant un message vérifie qu'aucun autre message n'a été envoyé en même temps par une autre machine. Si c'est le cas, les deux machines patientent pendant un temps aléatoire avant de recommencer à émettre.
Dans un environnement sans fil ce procédé n'est pas possible dans la mesure où deux stations communiquant avec un récepteur ne s'entendent pas forcément mutuellement en raison de leur rayon de portée. Ainsi la norme 802.11 propose un protocole similaire appelé CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
Le protocole CSMA/CA utilise un mécanisme d'esquive de collision basé sur un principe d'accusé de réception réciproque entre l'émetteur et le récepteur :
La station voulant émettre écoute le réseau. Si le réseau est encombré, la transmission est différée. Dans le cas contraire, si le média est libre pendant un temps donné (appelé DIFS pour Distributed Inter Frame Space), alors la station peut émettre. La station transmet un message appelé Ready To Send (ou Request To Send, noté RTS signifiant prêt à émettre) contenant des informations sur le volume des données qu'elle souhaite émettre et sa vitesse de transmission. Le récepteur (généralement un point d'accès) répond un Clear To Send (CTS, signifiant Le champ est libre pour émettre), puis la station commence l'émission des données.
A réception de toutes les données émises par la station, le récepteur envoie un accusé de réception (ACK). Toutes les stations avoisinantes patientent alors pendant un temps qu'elles considèrent être celui nécessaire à la transmission du volume d'information à émettre à la vitesse annoncée.
3. Jeton (Token) :
En fonction de la topologie physique, il existe deux variantes de cette méthode :
- Le Jeton sur anneau - Token Ring
- Le Jeton sur Bus- Token Bus
Jeton sur anneau(Token Ring)
Une trame comportant un bit spécial appelé Jeton tourne en permanence sur l’anneau. Les stations reçoivent et expédient tour à tour cette trame. La station qui veut émettre, modifie la valeur du Jeton. La trame est considérée occupée et les données sont placées dans le champ approprié. La trame ayant fait un tour complet après passage dans toutes les stations, le Jeton est repositionné à sa valeur de départ. La trame est considérée alors comme vide. Avec ce système, une seule station peut émettre des données à la fois, ce qui élimine tous les risques de conflit. Cette méthode d'accès est dite déterministe, car on peut calculer, en tenant compte du nombre de stations, le temps qui s'écoule entre 2 accès d'une station au réseau.
Dans cette méthode d'accès, l'ordre de circulation des informations dépend de la position physique des noeuds dans l'anneau.
Pour éviter qu'un noeud ne monopolise la trame et empêche l'émission pour les autres noeuds, un système de priorité est prévu. Pour chaque noeud, il est prévu au départ une valeur de priorité. Cette valeur décroît à chaque tour de l'anneau. Lorsqu'un noeud a une priorité de valeur supérieure à un autre, il peut prendre possession de la trame et positionner le jeton pour émettre des données.
Jeton sur Bus (Token Bus)
Le principe du Jeton sur le bus est le même que celui utilisé sur un anneau. Cependant, lorsqu’une station émet sur le bus le signal est diffusé vers toutes les stations. Un système d’adressage des trames permet de former un anneau logique. Chaque station, tour à tour, modifie l’adresse destination de la trame de manière à ce que toutes les stations soient adressées successivement.