För att förstå vad som är skillnaden mellan Collision Domain och Broadcast Domain och hur fler Collision Domain och Broadcast Domain gör ett nätverk effektivare måste vi gå igenom några historiska lektioner.
HUB
Vår första anhalt blir HUB,
En hubb är en nätverksutrustning med flera gränssnitt (även kallade portar, inte att förväxla med TCP- eller UDP-portar eftersom dessa är fysiska portar där man kan ansluta kablar).
Allt som en hubb någonsin kommer att göra är att kopiera elektriska signaler som kommer in i en port till alla andra portar. Så det som en dator skickar in i hubben kommer att kopieras av hubben till alla andra enheter på alla andra portar. Detta innebär att en hubb är helt ointelligent. Den bryr sig inte alls om nätverkstrafik eller adresser. Allt den gör är att kopiera elektriska signaler.
Nu när vi vet vad en hubb är, låt oss diskutera problemen och varför vi inte använder hubb numera. Tänk om två enheter i nätverket som är anslutna med hjälp av HUB sänder samtidigt.
Här kommer H3 att få en skadad signal och be om en ny sändning. När antalet enheter till hubben ökar ökar också risken för kollisioner, vilket i huvudsak minskar nätverkets effektivitet. För att hantera signalförlusten måste slutsystemen hitta på system för att minska risken för kollisioner eftersom hubben är en ointelligent enhet (allt den gör är att upprepa den elektriska signalen). Ett av systemen är CSMA/CD.
Jag ska ge en förenklad bild av vad CSMA/CD är.
CSMA/CD är ett enkelt protokoll. Alla datorer till nätverket lyssnar för att se om någon sänder. När vi vill skicka något och ingen sänder kan vi sända en ram. När CSMA/CD upptäcker en kollision kommer data att sändas om efter en slumpmässig tidsfördröjning, vilket minskar risken för kollisioner.
Nu när vi vet vad en HUB är är det dags att definiera kollisionsdomän mer formellt.
En kollisionsdomän den del av ett nätverk där paketkollisioner kan uppstå. En kollision inträffar när två enheter skickar ett paket samtidigt på det delade nätverkssegmentet. Paketen kolliderar och båda enheterna måste skicka paketen igen.
Så i HUB befinner sig alla enheter som är anslutna i samma kollisionsdomän.
Vad jag menade med samma kollisionsdomän kommer att stå klart efter att ha läst om Bridge.
Bridge
Bridge-enheter arbetar på datalänkskiktet i OSI-modellen (Open System Interconnect), och kopplar samman två olika nätverk och tillhandahåller kommunikation mellan dem. Bryggor liknar repeaters och hubbar genom att de sänder data till varje nod. Bryggor upprätthåller dock MAC-adresstabellen (Media Access Control) så snart de upptäcker nya segment, vilket innebär att de använder MAC-adressinformationen för att fatta beslut om vidarebefordran av datapaket. Endast de data som behöver skickas över bron till det angränsande nätverkssegmentet vidarebefordras. Detta gör det möjligt att isolera eller segmentera nätverkets datatrafik.
Här är ett exempel på två nätverk som är anslutna med hjälp av en bro.
Vi kan se att vår bro lyckades dela upp vårt nätverk i två kollisionsdomäner där H1 och H2 hör till samma kollisionsdomän och H3 och H4 hör till samma kollisionsdomän.
Switchar
Bridges och Switchar är ganska lika, båda arbetar på datalänkskiktet (Layer 2) och båda kan filtrera data så att endast det lämpliga segmentet eller värddatorn tar emot en överföring.Några av skillnaderna mellan dem är
Paket vidarebefordring i Switchar utförs med hjälp av ASICS (Application Specific Integrated Circuits), vilket innebär att en switch är hårdvarubaserad.Paket vidarebefordran i Bridges utförs med hjälp av programvara. En bro har endast två portar medan en switch kan hantera många portar.
Fram till denna punkt har vi bara diskuterat kollisionsdomäner, det är dags att introducera sändningsdomäner och varför vi behöver dem.
I datanätverk hänvisar sändning till att sända ett paket som kommer att tas emot av alla enheter i nätverket.Sändning hjälper till att uppnå effektivitet när en gemensam dataström måste levereras till alla genom att minimera kommunikations- och behandlingsåtgången.
Till exempel kan nämnas ARP-protokollet.
Adressupplösningsprotokollet (ARP) är ett kommunikationsprotokoll som används för att ta reda på adressen i länkskiktet, t.ex. en MAC-adress.När ett IP-paket kommer kontrollerar en (lager 3)-omkopplare om destinations-IP-adressen finns med i routningstabellen.Om den inte kan hitta någon post som mappar MAC-adressen med IP-adressen, skickar den ett ARP-meddelande till alla anslutna enheter och frågar: ”Är det någon som har den här IP:n?” Om en nod har den aktuella IP:n, svarar den, annars ignorerar den. En viktig punkt som måste tas med från ovanstående exempel är att högst en enda nod kommer att ha en matchande IP-adress, alla andra noder som tar emot paketet ignorerar meddelandet och slösar bort värdefull tid för att sända och bearbeta ARP-paketet.
Alla enheter som vi har diskuterat hittills har bara en sändningsdomän vilket innebär att paket som ARP kommer att sändas över alla gränssnitt.
Vårt sista stopp.
En router är en enhet som en switch som dirigerar datapaket baserat på deras IP-adresser snarare än MAC-adress. Routern är huvudsakligen en enhet på nätverksnivå. när ett datapaket kommer in på en av linjerna läser routern informationen om nätverksadressen i paketets header för att bestämma den slutliga destinationen. Med hjälp av information i sin routningstabell eller routingpolicy (är en datatabell som lagras i en router eller en nätverksvärd och som listar vägarna till en viss nätverksdestination) dirigerar den sedan paketet till nästa nätverk på sin resa.
Hur delar en router upp Broadcast domain ?
En router tar emot paket från varje gränssnitt via ett nätverksgränssnitt. Mottagna paket har alla länkprotokollhuvuden borttagna. Routern använder informationen i IP-huvudet för att avgöra om och vart varje mottaget paket ska vidarebefordras och vilket nätverksgränssnitt som ska användas för att skicka paketet. De flesta paket vidarebefordras på grundval av paketets IP-destinationsadress tillsammans med routningsinformation som finns i routern i en routningstabell. En router vidarebefordrar inte som standard ett paket med en IP-sändningsadress.
Låt mig utveckla detta om en sändningsram (vi brukar kalla paket på länkskiktet för en ram) når en växel skulle ramen, om den bestäms som en sändningsram, vidarebefordras ut från alla gränssnitt utom det gränssnitt som den härstammar från.
Hur vet en växel att det är en sändningsram?
Destinations-MAC-adressen för broadcastramen är FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF.
Vad händer när en broadcastram kommer in i en router?
Ramen avkapslas från länkskiktet och skickas upp till nätverksskiktet, och destinations-IP-adressen blir 255.255.255.255.255 (vilket hänvisar till det aktuella nätverket). Routern vidarebefordrar inte sådana paket och delar därför upp sändningsområdet (domänen).
