CSMA/CD方式とは？初心者でもわかるイーサネットの通信制御のしくみ
生徒
「ネットワークの勉強をしていたら『CSMA/CD方式』っていう言葉が出てきたんですが、何のことですか？」
先生
「CSMA/CD方式は、読み方はCSMA/CD（シーエスエムエー シーディー）といって、イーサネット（Ethernet：イーサネット）の通信制御方式のひとつです。データがぶつからないようにするためのルールなんですよ。」
生徒
「データがぶつかるってどういうことですか？」
先生
「ネットワークで複数の機器が同時に通信しようとすると、信号がぶつかる（衝突する）ことがあるんです。CSMA/CD方式は、それを防いだり、起きたときに対処するしくみなんです。くわしく見ていきましょう。」
1. CSMA/CD方式の読み方と意味
CSMA/CD方式は、読み方はCSMA/CD（シーエスエムエー シーディー）方式といいます。英語では「Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection（キャリア センス マルチプル アクセス ウィズ コリジョン ディテクション）」といいます。
これは、イーサネット（Ethernet）で使われる通信制御の方式で、複数の機器が1本の通信回線を共有する「バス型」などで特に活躍していた技術です。
2. 通信の衝突とは？
ネットワークで複数の機器が同じタイミングでデータを送ろうとすると、電気信号が回線上でぶつかってしまい、データが正しく届かなくなる現象が起こります。これを「衝突（コリジョン）」と呼びます。
このような衝突を避けたり、起きたときにリカバリするための制御がCSMA/CD方式です。
3. CSMA/CD方式のしくみ
CSMA/CD方式では、通信を次の手順で行います。
- ① キャリアセンス（Carrier Sense）：回線が空いているかどうかをチェックする
- ② 通信開始：空いていればデータ送信を開始する
- ③ 衝突検出（Collision Detection）：もし他の機器も同時に通信していたら、衝突を検出する
- ④ ジャミング信号を送信：衝突が起きたことを他の機器に知らせる
- ⑤ ランダムな時間待機：少し時間をおいてから再送信を試みる
このように、CSMA/CD方式では、衝突が起きることを前提として、それを検出して処理するのが特徴です。
4. CSMA/CD方式が使われる場面
この方式は、特にハブ（HUB）を使った「共有型イーサネット」の時代によく使われていました。
例えば、10BASE-T（テンベースティー）や100BASE-TX（ハンドレッドベースティーエックス）などの古い有線LAN環境では、複数の機器が同時に通信しようとして衝突する可能性があったため、CSMA/CD方式が活用されていました。
5. スイッチングハブの登場でCSMA/CD方式は減少
現在のネットワークでは、スイッチングハブが主流になっており、各機器との通信が1対1で行われるようになりました。
これにより、回線の共有がなくなり、通信の衝突自体が起こらなくなったため、CSMA/CD方式はあまり使われなくなっています。
それでも、ネットワークの歴史や基礎技術を学ぶうえでは、CSMA/CD方式の理解はとても重要です。
6. CSMA/CD方式の長所と短所
CSMA/CD方式には次のようなメリットとデメリットがあります。
- メリット：シンプルで安価なネットワーク構築が可能。追加の制御機器が不要。
- デメリット：ネットワークの混雑時に衝突が多発し、通信速度が低下しやすい。
そのため、小規模ネットワークや低コストを重視する環境で一時期広く使われていました。
7. CSMA/CD方式の例え話でイメージしよう
CSMA/CD方式は、たとえば「みんなで1本の道路を使って会話する電話回線」のようなイメージです。
誰かが話していれば他の人は待ち、同時に話し出すと「声がかぶって」うまく聞き取れなくなる。だから、お互いに話すタイミングを見計らって、かぶったら「ごめん、もう一度話すね」となる。それがCSMA/CD方式のイメージです。
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