CSMA - CSMA(반송파 감지 다중 접속)는 네트워크에서 여러 장치가 동일한 통신 매체를 공유할 때, 데이터 전송 전에 매체가 사용 중인지 확인하고(반송파 감지), 매체가 비어 있을 때 데이터를 전송(다중 접속)하는 프로토콜입니다. 데이터 전송 중 충돌이 발생할 경우 재전송하며, CSMA/CD(충돌 감지)와 CSMA/CA(충돌 회피)가 대표적인 방식으로, 유선 이더넷에서는 CSMA/CD가, 무선 LAN에서는 CSMA/CA가 주로 사용됩니다.

CSMA 방식의 핵심 원리

1. 반송파 감지(Carrier Sense):
데이터를 전송하려는 장치가 통신 매체를 사용하기 전에, 해당 매체가 다른 장치에 의해 사용 중인지(유휴 상태인지)를 먼저 확인합니다.
2. 다중 접속(Multiple Access):
매체가 비어 있다면 해당 장치가 데이터를 전송할 수 있게 됩니다.
3. 충돌 해결:
데이터 전송 중 다른 장치와 충돌이 발생했을 경우, 충돌을 감지(Collision Detection, CD)하거나 충돌을 사전에 회피(Collision Avoidance, CA)하는 방식으로 문제를 해결하고, 데이터를 재전송합니다.

주요 CSMA 방식

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection):
특징: 이더넷과 같은 유선 LAN 환경에서 사용됩니다. 데이터를 전송한 후 충돌이 발생하는지 확인(감지)하고, 충돌 발생 시 재전송을 수행합니다.
동작 방식: 채널이 유휴하면 즉시 데이터를 전송하고, 전송 중 충돌을 감지하면 즉시 전송을 중단하고 일정 시간 동안 대기한 뒤 재전송합니다.
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance):
특징: 무선 LAN 환경에서 주로 사용되며, 충돌을 사전에 회피하는 데 중점을 둡니다.
동작 방식: 데이터를 전송하기 전에 매체 상태를 확인하고, 일정 시간 대기한 후 전송을 시도하며, 전송 후에도 성공 여부를 확인하는 방식입니다.

CSMA의 종류

CSMA는 채널 감지 후 기다리는 방식에 따라 세부 종류로 나뉩니다.

1-Persistent CSMA:
매체가 유휴 상태인 것을 감지하면 즉시 데이터를 송신합니다. 충돌 가능성이 가장 높지만, 채널 사용률은 좋습니다.
Nonpersistent CSMA:
매체가 유휴 상태여도 즉시 송신하지 않고, 임의의 시간 동안 기다린 후 접근합니다. 충돌을 줄이지만 대기 시간이 길어집니다.
p-Persistent CSMA:
매체가 유휴 상태일 때, 확률 p로 즉시 송신하고, 나머지 확률(1-p)로는 일정 시간 대기 후 다시 시도하는 방식입니다. 1-Persistent와 Nonpersistent CSMA의 절충안입니다.

CR - COLLISION RESOLUTION

충돌 해결은 해시 테이블에서 여러 키가 같은 위치로 해시되거나 물리적 객체가 교차하는 상황을 해결하여 데이터 충돌을 처리하는 전략입니다.데이터 구조에서 일반적인 기술에는 충돌하는 요소를 저장하기 위해 연결 리스트를 사용하는 분리 체이닝과 알고리즘이 테이블에서 대체 빈 슬롯을 찾는 개방형 주소 지정이 있습니다.물리적 객체의 경우 해결에는 침투를 방지하고 현실적인 상호 작용을 시뮬레이션하기 위해 객체를 다시 배치하고 속도를 조정하는 것이 포함됩니다.데이터 구조의 충돌 해결 해시 테이블에서 해시 함수는 키를 인덱스에 매핑하지만 서로 다른 키가 때때로 같은 인덱스에 매핑될 수 있습니다(해시 충돌).이를 처리하기 위해 두 가지 주요 유형의 기술이 사용됩니다.분리 체이닝(개방형 해싱): 해시 테이블의 각 인덱스는 연결 리스트와 같은 별도의 데이터 구조를 가리킵니다.충돌이 발생하면 새 요소가 해당 인덱스의 목록에 추가됩니다.개방형 주소 지정(폐쇄형 해싱):충돌이 발생하면 알고리즘은 같은 해시 테이블 내에서 다른 개방형 슬롯을 탐색합니다. 선형 프로빙: 가장 간단한 방법으로, 빈 슬롯을 찾을 때까지 다음으로 사용 가능한 슬롯을 순차적으로 확인합니다.2차 프로빙: 2차 함수를 사용하여 클러스터링을 줄이는 데 도움이 되는 다음 사용 가능한 슬롯을 찾습니다.이중 해싱: 두 번째 해시 함수를 사용하여 프로빙의 단계 크기를 계산하여 요소를 더 균일하게 분포시킵니다.물리 엔진의 충돌 해결 게임 개발 및 물리 시뮬레이션에서 충돌 해결은 교차하는 객체를 처리하여 현실적인 동작을 보장하는 데 사용됩니다.재배치: 객체를 옮겨서 겹치는 부분을 제거합니다.이동량은 종종 서로 얼마나 침투했는지에 따라 결정됩니다.속도 조정: 객체의 방향과 속도(속도)를 변경하여 충격을 시뮬레이션합니다.일반적인 방법은 충돌 방향으로 객체의 속도를 반전하는 것입니다.페널티 힘: 스프링과 같은 힘을 적용할 수 있으며, 이는 객체가 더 많이 침투할수록 증가하고 여러 프레임에 걸쳐 객체를 밀어내어 갑작스러운 동작을 방지합니다.