For at forstå forskellen mellem Collision Domain og Broadcast Domain, og hvordan flere Collision Domain og Broadcast Domain gør et netværk mere effektivt, skal vi gennemgå nogle historiske lektioner.
HUB
Vores første stop bliver ved HUB,
En hub er et netværksudstyr med flere grænseflader (også kaldet porte, ikke at forveksle med TCP- eller UDP-porte, da disse er fysiske porte, hvor man kan tilslutte kabler).
Det eneste, en hub nogensinde vil gøre, er at kopiere elektriske signaler, der kommer ind på en port, til alle andre porte. Så hvad en computer sender ind i hubben, vil blive kopieret af hubben til alle andre enheder på hver anden port. Det betyder, at en hub er fuldstændig uintelligent. Den er fuldstændig ligeglad med netværkstrafik eller adresser. Det eneste, den gør, er at kopiere elektriske signaler.
Nu da vi ved, hvad en HUB er, lad os diskutere problemerne, og hvorfor vi ikke bruger hub nu om dage. To enheder i et netværk, der er forbundet ved hjælp af en HUB, sender samtidig.
Her vil H3 få et ødelagt signal og bede om genudsendelse. Når antallet af enheder til hubben stiger, øges chancen for at få kollisioner også, hvilket i det væsentlige reducerer netværkets effektivitet. For at kunne håndtere tabet af signalet må slutsystemerne finde på ordninger, der reducerer risikoen for kollisioner, da hubben er en uintelligent enhed (den gentager blot det elektriske signal). En af disse ordninger er CSMA/CD.
Jeg vil give et forenklet billede af, hvad CSMA/CD er.
CSMA/CD er en simpel protokol. Alle computere på netværket lytter for at se, om der er nogen, der sender. Når vi ønsker at sende noget, og ingen sender, kan vi sende en frame. Ved at gøre dette er der også risiko for kollisioner, når CSMA/CD registrerer kollisioner, vil den genudsende dataene efter en tilfældig tidsforsinkelse, hvilket reducerer risikoen for kollisioner.
Nu hvor vi ved, hvad en HUB er, er det tid til at definere kollisionsdomæne mere formelt.
Et kollisionsdomæne den del af et netværk, hvor der kan forekomme pakkekollisioner. En kollision opstår, når to enheder sender en pakke på samme tid på det delte netværkssegment. Pakkerne kolliderer, og begge enheder skal sende pakkerne igen.
Så i HUB er alle enheder, der er forbundet, i samme kollisionsdomæne.
Hvad jeg mente med samme kollisionsdomæne vil stå klart efter at have læst om Bridge.
Bridge
Brugsenheder arbejder på data link-laget i OSI-modellen (Open System Interconnect) og forbinder to forskellige netværk med hinanden og sørger for kommunikation mellem dem. Broer svarer til repeaters og hubs, idet de sender data til alle knudepunkter. Broer vedligeholder dog MAC-adressetabellen (Media Access Control), så snart de opdager nye segmenter, hvilket betyder, at de bruger MAC-adresseoplysningerne til at træffe beslutninger om videresendelse af datapakker. Det er kun de data, der skal sendes over broen til det tilstødende netværkssegment, der videresendes. Dette gør det muligt at isolere eller segmentere netværkets datatrafik.
Her er et eksempel på to netværk, der er forbundet ved hjælp af bro.
Vi kan se, at det lykkedes vores bro at opdele vores netværk i to kollisionsdomæner, hvor H1 og H2 hører til samme kollisionsdomæne og H3 og H4 hører til samme kollisionsdomæne.
Switches
Broer og switche er ret ens, begge opererer på dataforbindelseslaget (lag 2), og begge kan filtrere data, så kun det relevante segment eller vært modtager en transmission.Nogle af forskellene mellem dem er
Pakkevideresendelse i switche udføres ved hjælp af ASICS (Application Specific Integrated Circuits), således at en switch er hardwarebaseret.Pakkevideresendelse i broer udføres ved hjælp af software. En bro har kun 2 porte, mens en switch kan håndtere mange porte.
Indtil nu har vi kun talt om kollisionsdomænet, og det er på tide at introducere broadcast-domænet, og hvorfor vi har brug for det.
I computernetværk henviser broadcasting til at sende en pakke, som vil blive modtaget af alle enheder på netværket.Broadcast hjælper med at opnå effektivitet, når en fælles datastrøm skal leveres til alle, ved at minimere kommunikations- og behandlingsoverhead.
Fors eksempel kan nævnes ARP-protokollen.
Adressopløsningsprotokollen (ARP) er en kommunikationsprotokol, der anvendes til at finde en adresse i forbindelseslaget, f.eks. en MAC-adresse.Når en IP-pakke kommer, kontrollerer en (lag 3) switch, om destinations-IP-adressen er i routingtabellen, hvis den ikke kunne finde en post, der mapper MAC-adressen med IP, sender den (broadcast) en ARP-meddelelse til alle de tilsluttede enheder og spørger “Er der nogen, der har denne IP”, hvis en node har den pågældende IP, svarer den, ellers ignorerer den. Det vigtige punkt, der skal fremgå af ovenstående eksempel, er, at det højst er den eneste knude, der har en matchende IP-adresse, og at alle andre knuder, der modtager pakken, bare ignorerer meddelelsen, hvilket spilder den værdifulde tid, der bruges på at sende og behandle ARP-pakken.
Alle de enheder, vi har diskuteret indtil nu, har kun ét broadcast-domæne, hvilket betyder, at pakker som ARP vil blive sendt på tværs af alle grænseflader.
Vores sidste stop.
En router er en enhed som en switch, der dirigerer datapakker baseret på deres IP-adresser i stedet for MAC-adresser. Routeren er hovedsageligt en enhed i netværkslaget. når en datapakke kommer ind på en af linjerne, læser routeren oplysningerne om netværksadressen i pakkens header for at bestemme den endelige destination. Ved hjælp af oplysninger i sin routingtabel eller routingpolitik (er en datatabel, der er gemt i en router eller en netværksvært, og som viser ruterne til en bestemt netværksdestination), dirigerer den derefter pakken til det næste netværk på dens rejse.
Hvordan opdeler en router Broadcast domain ?
En router modtager pakker fra hver grænseflade via en netværksgrænseflade. Modtagne pakker har alle linkprotokolheadere fjernet. Routeren bruger oplysningerne i IP-headeren til at beslutte, om og hvortil hver modtaget pakke skal videresendes, og hvilken netværksgrænseflade der skal bruges til at sende pakken. De fleste pakker videresendes på grundlag af pakkens IP-destinationsadresse sammen med oplysninger om routing, der opbevares i routeren i en routingtabel. En router videresender ikke som standard en pakke med en IP broadcast-adresse.
Lad mig uddybe det, hvis en broadcast-ramme (vi kalder normalt pakker i forbindelseslaget for en ramme) når en switch, vil rammen, da den bestemmes som en broadcast, blive videresendt ud af alle grænseflader undtagen den, den stammer fra.
Hvordan ved en switch, at det er en broadcast-ramme?
Destinations-MAC-adressen for broadcast-rammen vil være FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF.
hvad sker der, når en broadcast-ramme kommer ind i en router?
rammen bliver dekapsuleret fra forbindelseslaget og sendt op til netværkslaget, og destinations-IP vil være 255.255.255.255.255 (med henvisning til det aktuelle netværk). Routeren videresender ikke sådanne pakker og deler derfor broadcast-området (domænet).
