Hogy megértsük, mi a különbség a Collision Domain és a Broadcast Domain között, és hogyan teszi hatékonyabbá a hálózatot, ha több Collision Domain és Broadcast Domain van, át kell néznünk néhány történelmi leckét.
HUB
Az első állomásunk a HUB lesz,
A hub egy hálózati berendezés, amely több interfésszel (más néven portokkal, nem tévesztendő össze a TCP vagy UDP portokkal, mivel ezek fizikai portok, amelyekre kábeleket lehet csatlakoztatni) rendelkezik.
A hub mindig csak annyit tesz, hogy az egyik portra érkező elektromos jeleket másolja az összes többi portra. Tehát bármit is küld a számítógép a hubba, a hub átmásolja az összes többi eszközre az összes többi porton. Ez azt jelenti, hogy a hub teljesen értelmetlen. Egyáltalán nem törődik a hálózati forgalommal vagy a címekkel. Mindössze annyit tesz, hogy elektromos jeleket másol.
Most, hogy tudjuk, mi az a HUB, beszéljünk a problémákról és arról, hogy miért nem használunk manapság hubot. Tegyük fel, hogy a hálózatban két, HUB segítségével csatlakoztatott eszköz egyszerre sugároz.
A H3 hibás jelet kap, és újbóli átvitelt kér. Ahogy nő a hubhoz csatlakozó eszközök száma, úgy nő az ütközés esélye is, ami alapvetően csökkenti a hálózat hatékonyságát. A jelveszteség kezelésére a végrendszereknek olyan sémákat kell kidolgozniuk, amelyek csökkentik az ütközés esélyét, mivel a hub nem intelligens eszköz (csak az elektromos jelet ismétli). Az egyik ilyen séma a CSMA/CD.
Egyszerűsítve bemutatom, hogy mi a CSMA/CD.
A CSMA/CD egy egyszerű protokoll. A hálózathoz csatlakozó összes számítógép figyeli, hogy valaki sugároz-e. Ha küldeni akarunk valamit, és senki sem ad, akkor küldhetünk egy keretet. Ezzel is van esély az ütközésre, ha a CSMA/CD ütközést észlel, akkor egy véletlenszerű időkésleltetés után újra továbbítja az adatokat, így csökkenti az ütközés esélyét.
Most, hogy tudjuk, mi az a HUB, itt az ideje, hogy formálisabban definiáljuk az ütközési tartományt.
Egy ütközési tartomány a hálózat azon része, ahol csomagütközés történhet. Az ütközés akkor következik be, ha két eszköz egyszerre küld csomagot a közös hálózati szegmensen. A csomagok ütköznek, és mindkét eszköznek újra kell küldenie a csomagokat.
Tehát a HUB-ban az összes összekapcsolt eszköz ugyanabban az ütközési tartományban van.
Mit értettem ugyanazon ütközési tartomány alatt, az a Bridge-ről való olvasás után világos lesz.
Bridge
A Bridge-eszközök az Open System Interconnect (OSI) modell adatkapcsolati rétegén működnek, két különböző hálózatot kötnek össze, és biztosítják közöttük a kommunikációt. A hidak abban hasonlítanak az átjátszókhoz és a hubokhoz, hogy minden csomópontba adatokat sugároznak. A hidak azonban fenntartják a média-hozzáférésvezérlő (MAC) címtáblát, amint új szegmenseket fedeznek fel, ami azt jelenti, hogy az adatcsomagok továbbításával kapcsolatos döntések meghozatalához a MAC-címadatokat használja. Csak azokat az adatokat továbbítja, amelyeket a hídon keresztül a szomszédos hálózati szegmensbe kell küldeni. Ez lehetővé teszi a hálózati adatforgalom elkülönítését vagy szegmentálását.
Itt egy példa két, híd segítségével összekapcsolt hálózatra.
Láthatjuk, hogy a híd sikeresen képes volt két ütközési tartományra osztani a hálózatunkat, ahol a H1 és H2 ugyanabba az ütközési tartományba, a H3 és H4 pedig ugyanabba az ütközési tartományba tartozik.
Kapcsolók
A hidak és a kapcsolók nagyon hasonlóak, mindkettő az adatkapcsolati rétegben (Layer 2) működik, és mindkettő képes az adatok szűrésére, hogy csak a megfelelő szegmens vagy állomás kapja meg az adást.néhány különbség van közöttük
A csomagtovábbítás a kapcsolókban ASICS (Application Specific Integrated Circuits) segítségével történik, így a kapcsoló hardver alapú.A csomagtovábbítás a hidakban a szoftver segítségével történik. Így a hidak szoftveralapúak.Egy hídnak csak 2 portja van, míg egy switch sok portot tud kezelni.
Eddig a pontig csak az ütközési tartományról beszéltünk, itt az ideje, hogy bemutassuk a broadcast tartományt, és hogy miért van erre szükségünk.
A számítógépes hálózatokban a broadcast egy olyan csomag továbbítására utal, amelyet a hálózat minden eszköze megkap.A broadcast segít a hatékonyság elérésében, amikor egy közös adatfolyamot kell mindenkinek eljuttatni, minimalizálva a kommunikációs és feldolgozási terheket.
Lássuk például az ARP protokollt.
A címfeloldó protokoll (ARP) egy kommunikációs protokoll, amelyet a kapcsolási réteg címének, például a MAC-címnek a felderítésére használnak.Amikor egy IP csomag érkezik, egy (3. rétegű) kapcsoló ellenőrzi, hogy a cél IP-cím szerepel-e az útválasztási táblában, ha nem talál a MAC-címet az IP-vel összekötő bejegyzést, akkor ARP üzenetet küld (broadcast) az összes csatlakoztatott eszköznek, amely megkérdezi: “Van valakinek ilyen IP címe?” Ha egy csomópont rendelkezik az adott IP-vel, akkor válaszol, különben figyelmen kívül hagyja. A fenti példából az a fontos, hogy legfeljebb csak egy csomópont rendelkezik megfelelő IP-címmel, a csomagot fogadó többi csomópont csak figyelmen kívül hagyja az üzenetet, ami az ARP-csomag küldésére és feldolgozására fordított értékes időt pazarolja.
Az eddig tárgyalt eszközök mindegyike csak egy broadcast domainnel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy az ARP-hez hasonló csomagok az összes interfészen keresztül továbbításra kerülnek.
Végső állomásunk.
Az útválasztó olyan eszköz, mint a kapcsoló, amely az adatcsomagokat nem a MAC-címük, hanem az IP-címük alapján irányítja. Az útválasztó elsősorban hálózati rétegbeli eszköz. amikor egy adatcsomag érkezik az egyik vonalon, az útválasztó elolvassa a csomag fejlécében lévő hálózati címinformációt, hogy meghatározza a végső célállomást. Ezután az útválasztási táblában vagy az útválasztási politikában (egy útválasztóban vagy egy hálózati állomáson tárolt adattábla, amely felsorolja az adott hálózati célállomáshoz vezető útvonalakat) szereplő információk felhasználásával a csomagot a következő hálózatra irányítja.
Hogyan osztja fel az útválasztó a műsorszórási tartományt?
Az útválasztó minden interfészről egy hálózati interfészen keresztül fogadja a csomagokat. A fogadott csomagok minden linkprotokoll fejlécét eltávolítják. Az útválasztó az IP-fejlécben lévő információk alapján dönti el, hogy minden egyes fogadott csomagot továbbítson-e és hová, és hogy melyik hálózati interfészt használja a csomag elküldéséhez. A legtöbb csomag továbbítása a csomag IP-célcíme alapján történik, az útválasztótáblában tárolt útválasztási információkkal együtt. Egy útválasztó alapértelmezés szerint nem továbbít egy IP broadcast címmel rendelkező csomagot.
Hadd fejtsem ki részletesebben, hogy fontolja meg, hogy egy broadcast keret (a link rétegben lévő csomagokat általában keretnek nevezzük) elér egy switch-et, a keretet, mivel broadcast-ként határozzák meg, az összes interfészen továbbítja, kivéve azt, ahonnan származik.
honnan tudja a switch, hogy ez egy broadcast keret ?
A broadcast keret cél MAC címe FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF lesz.
mi történik, amikor egy broadcast keret belép egy routerbe?
a keretet dekapszulálják a link rétegből, és feljuttatják a hálózati rétegbe, a cél IP címe pedig 255.255.255.255.255 (az aktuális hálózatra utalva). Az útválasztó nem továbbítja az ilyen csomagokat, ezért felosztja a sugárzási területet (tartományt).
