Backoffstrategieën

Backoffstrategieën, auch bekannt als Backoff-Algorithmen oder exponentielle Backoff, sind Methoden, die in Computernetzwerken und verteilten Systemen verwendet werden, um Konflikte zu lösen. Ein Konflikt tritt auf, wenn mehrere Stationen gleichzeitig versuchen, auf ein gemeinsames Medium zuzugreifen, z. B. ein Netzwerksegment. Dies kann zu Kollisionen führen, bei denen die übertragenen Daten beschädigt werden und erneut gesendet werden müssen.

Wenn eine Kollision erkannt wird, muss jede Station, die an der Kollision beteiligt war, eine Zeit lang mit dem Senden warten, bevor sie es erneut versucht. Eine einfache Backoffstrategie würde einfach eine zufällige Wartezeit wählen. Bei einer exponentiellen Backoffstrategie wird die durchschnittliche Wartezeit mit jeder aufeinanderfolgenden Kollision exponentiell erhöht. Das bedeutet, je öfter eine Station eine Kollision hat, desto länger wartet sie im Durchschnitt, bevor sie einen erneuten Sendeversuch unternimmt.

Diese Strategie hilft, die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Kollisionen zu verringern. Wenn alle Stationen nach einer Kollision eine kurze, zufällige Zeit warten, ist es wahrscheinlich, dass sie erneut kollidieren. Durch die exponentielle Erhöhung der Wartezeit wird die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Stationen zur exakt gleichen Zeit senden, stark reduziert.

Exponentielles Backoff wird häufig in Medienzugriffssteuerungsmechanismen wie CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) eingesetzt, das in älteren Ethernet-Netzwerken verwendet wurde. Es ist ein wichtiger Mechanismus, um die Effizienz und Zuverlässigkeit von Netzwerkkommunikation in Umgebungen mit geteiltem Medium zu gewährleisten, auch wenn modernere Technologien wie Switched Ethernet Kollisionen in der Regel vermeiden.