🧠 CSMA/CD의 모든 것

이더넷

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)는 유선 이더넷 네트워크에서 데이터를 전송할 때 충돌을 감지하고 처리하기 위한 통신 방식입니다. 이 기술은 오늘날 대부분의 유선 LAN이 스위치 기반으로 바뀌기 전까지 핵심적인 역할을 했어요. 아래에서 CSMA/CD에 대해 A부터 Z까지 자세히 설명해 드릴게요.

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🧠 1. CSMA/CD란?

• Carrier Sense (CS)
  데이터를 보내기 전에 채널이 비어 있는지 먼저 감지해요.
• “지금 말해도 되나?”를 먼저 확인하는 거예요.
• Multiple Access (MA)
  네트워크에 있는 여러 장비들이 동시에 채널에 접근할 수 있음을 의미해요.
• 모두가 같은 통로(케이블)를 쓰는 상황이에요.
• Collision Detection (CD)
  만약 두 장비가 동시에 데이터를 보냈다면, 충돌(Collision)이 발생해요. 이 충돌을 감지하고 재전송하는 기능이에요.

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⚙️ 2. 동작 과정 (예시와 함께)

1. 🕵️‍♂️ 듣기 (Carrier Sense)
   장비가 채널을 감지해요. 누가 말하고 있으면 기다려요.
2. 🚀 전송 (Send)
   채널이 비어 있으면 데이터를 전송해요.
3. 💥 충돌 감지 (Collision Detection)
   동시에 누군가 다른 사람도 데이터를 보냈다면 신호가 섞여 충돌이 발생해요. 장비는 이 신호를 감지해요.
4. 📢 재전송 요청 (Jam Signal)
   충돌이 일어난 걸 알리는 “📢잼 신호”를 네트워크에 보냅니다.
5. ⏱️ 랜덤 대기 (Backoff)
   장비들은 랜덤한 시간만큼 기다린 뒤 다시 시도해요.
6. 🔁 재전송
   일정 횟수까지 재전송을 반복하다가 실패하면 포기해요.

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🔄 3. 왜 충돌이 발생할까?

• 여러 장비가 동시에 채널 사용 시도
• 이더넷은 하나의 통신 선로(버스 구조)를 공유하므로 동시에 말하면 충돌이 생겨요.

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🧪 4. 적용된 환경

• 10BASE-2, 10BASE-5, 10BASE-T 등 초기 유선 이더넷 환경에서 사용됨
• 허브 기반 네트워크에서는 충돌이 흔했기 때문에 필수였음

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❌ 5. 현대에는 왜 잘 안 쓰일까?

• 스위치 기반 네트워크는 포트마다 통신 경로가 분리되어 있어 충돌이 없어요.
• Full-Duplex 통신은 동시에 송수신이 가능하므로 CSMA/CD가 필요 없어요.

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🧩 6. 관련 용어 정리

용어 설명

Collision Domain	충돌이 일어날 수 있는 네트워크 범위
Jam Signal	충돌이 발생했음을 알리는 특수 신호
Backoff Algorithm	충돌 후 재전송까지 기다리는 무작위 시간 계산 방식
Exponential Backoff	충돌 횟수가 많을수록 대기 시간 범위를 늘리는 방식

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🧭 7. 요약

항목 내용

핵심 개념	충돌을 감지하고 처리하는 유선 이더넷 통신 방식
주요 단계	채널 감지 → 전송 → 충돌 감지 → 잼 신호 → 백오프 → 재전송
장점	간단하고 효율적, 초기 네트워크에 적합
한계	충돌이 많아질수록 성능 저하, 현대 네트워크에는 부적합

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📌 한 줄로 요약하면?

CSMA/CD는 유선 네트워크에서 충돌을 줄이기 위해 “말하기 전에 듣고, 충돌 시 다시 말하는” 똑똑한 통신 방식이에요.