Aby zrozumieć jaka jest różnica między Collision Domain i Broadcast Domain i jak posiadanie większej liczby Collision Domain i Broadcast Domain czyni sieć bardziej wydajną musimy przejść przez kilka lekcji historii.
HUB
Naszym pierwszym przystankiem będzie HUB,
Hub jest sprzętem sieciowym z kilkoma interfejsami (zwanymi również portami, nie mylić z portami TCP lub UDP, ponieważ są to fizyczne porty, do których można podłączyć kable).
Wszystko co hub kiedykolwiek zrobi to skopiuje sygnały elektryczne, które wchodzą do jednego portu do wszystkich innych portów. Tak więc cokolwiek komputer wysyła do koncentratora zostanie skopiowane przez koncentrator do wszystkich innych urządzeń na każdym innym porcie. Oznacza to, że koncentrator jest całkowicie nieinteligentny. Nie dba o ruch sieciowy ani o adresy w ogóle. Wszystko co robi to kopiowanie sygnałów elektrycznych.
Teraz, gdy wiemy czym jest HUB omówmy problemy i dlaczego nie używamy hubów w dzisiejszych czasach. Rozważmy, że dwa urządzenia w sieci podłączone za pomocą HUB-a nadają w tym samym czasie.
Wtedy H3 dostanie uszkodzony sygnał i poprosi o ponowną transmisję. Wraz ze wzrostem liczby urządzeń podłączonych do koncentratora wzrasta również prawdopodobieństwo wystąpienia kolizji, co zasadniczo zmniejsza wydajność sieci. Aby poradzić sobie z utratą sygnału, systemy końcowe muszą wymyślić schematy, które zmniejszą szansę na kolizję, ponieważ koncentrator jest urządzeniem nieinteligentnym (wszystko co robi to powtarza sygnał elektryczny). Jednym ze schematów jest CSMA/CD.
Podam uproszczone pojęcie czym jest CSMA/CD.
CSMA/CD jest prostym protokołem. Wszystkie komputery w sieci będą nasłuchiwały, czy ktoś nie nadaje. Kiedy chcemy coś wysłać, a nikt nie nadaje, możemy nadać ramkę. Robiąc to również są szanse na kolizję, gdy CSMA/CD wykryje kolizję będzie ponownie przesyłać dane po losowym czasie opóźnienia, zmniejszając w ten sposób szanse na kolizję.
Teraz, gdy wiemy czym jest HUB czas zdefiniować domenę kolizji bardziej formalnie.
Domena kolizji część sieci, w której mogą wystąpić kolizje pakietów. Kolizja występuje, gdy dwa urządzenia wysyłają pakiet w tym samym czasie na wspólnym segmencie sieci. Pakiety kolidują i oba urządzenia muszą wysłać pakiety ponownie.
Więc w HUBie wszystkie urządzenia, które są połączone są w tej samej domenie kolizyjnej.
Co mam na myśli mówiąc o tej samej domenie kolizyjnej będzie jasne po przeczytaniu o Bridge.
Bridge
Urządzenia mostowe pracują w warstwie łącza danych modelu Open System Interconnect (OSI), łącząc dwie różne sieci razem i zapewniając komunikację między nimi. Mosty są podobne do repeaterów i koncentratorów pod tym względem, że rozgłaszają dane do każdego węzła. Jednakże mosty utrzymują tabelę adresów kontroli dostępu do mediów (MAC), gdy tylko odkryją nowe segmenty, co oznacza, że używają informacji o adresie MAC do podejmowania decyzji dotyczących przekazywania pakietów danych. Przekazywane są tylko te dane, które muszą być przesłane przez most do sąsiedniego segmentu sieci. Pozwala to na izolację lub segmentację ruchu danych sieciowych.
Jest to przykład dwóch sieci połączonych za pomocą mostu.
Możemy zobaczyć, że nasz most był w stanie pomyślnie podzielić naszą sieć na dwie domeny kolizji, gdzie H1 i H2 należą do tej samej domeny kolizji i H3 i H4 należy do tej samej domeny kolizji.
Przełączniki
Przełączniki i mosty są dość podobne, oba działają w warstwie łącza danych (Layer 2) i oba mogą filtrować dane tak, że tylko odpowiedni segment lub host otrzymuje transmisję.niektóre z różnic między nimi są
Przekazywanie pakietów w przełącznikach odbywa się za pomocą ASICS (Application Specific Integrated Circuits), więc przełącznik jest sprzętowy.Przekazywanie pakietów w mostach odbywa się za pomocą oprogramowania. Most ma tylko 2 porty, podczas gdy przełącznik może obsługiwać wiele portów.
Do tego momentu omówiliśmy tylko o kolizji domeny jego czas, aby wprowadzić domenę transmisji i dlaczego potrzebujemy, że.
W sieci komputerowej, rozgłaszanie odnosi się do nadawania pakietów, które będą odbierane przez każde urządzenie w sieci.Broadcast pomaga osiągnąć wydajność, gdy wspólny strumień danych musi być dostarczony do wszystkich, poprzez zminimalizowanie komunikacji i przetwarzania overhead.
Protokół ARP (Address Resolution Protocol) jest protokołem komunikacyjnym używanym do odkrywania adresu warstwy łącza, takiego jak adres MAC.Kiedy pakiet IP przychodzi (warstwa 3) przełącznik sprawdza, czy docelowy adres IP jest w tablicy routingu, jeśli nie mógł znaleźć wpisu mapującego adres MAC z IP wysyła (broadcast) wiadomość ARP do wszystkich podłączonych urządzeń z pytaniem „Czy ktoś ma ten IP”, jeśli węzeł ma konkretny IP odpowiada w przeciwnym razie ignoruje. Ważnym punktem, który należy przenieść z powyższego przykładu jest to, że co najwyżej tylko węzeł będzie miał pasujący adres IP wszystkie inne węzły otrzymujące pakiet po prostu zignorują wiadomość, co marnuje cenny czas na wysyłanie i przetwarzanie pakietów ARP.
Wszystkie urządzenia, które omawialiśmy do tej pory mają tylko jedną domenę rozgłoszeniową, co oznacza, że pakiety takie jak ARP będą przesyłane przez wszystkie interfejsy.
Nasz ostatni przystanek.
Router jest urządzeniem podobnym do przełącznika, który kieruje pakiety danych na podstawie ich adresów IP, a nie adresów MAC. Kiedy pakiet danych przychodzi na jedną z linii, router odczytuje informacje o adresie sieciowym w nagłówku pakietu, aby określić ostateczne miejsce przeznaczenia. Następnie, używając informacji w swojej tablicy routingu lub polityki routingu (jest to tablica danych przechowywana w routerze lub hoście sieciowym, która wymienia trasy do poszczególnych sieci docelowych), kieruje pakiet do następnej sieci na jego drodze.
Jak router dzieli domenę Broadcast ?
Router odbiera pakiety z każdego interfejsu przez interfejs sieciowy. Odebrane pakiety mają usunięte wszystkie nagłówki protokołów łącza. Router używa informacji zawartych w nagłówku IP aby zdecydować czy i gdzie przekazać każdy odebrany pakiet oraz którego interfejsu sieciowego użyć do wysłania pakietu. Większość pakietów jest przekazywana w oparciu o adres docelowy IP pakietu oraz informacje o routingu przechowywane w routerze w tablicy routingu. Router domyślnie nie przekazuje pakietów z adresami rozgłoszeniowymi IP.
Pozwól mi rozwinąć ten temat, rozważając ramkę rozgłoszeniową (zwykle nazywamy pakiety w warstwie łącza ramką) docierającą do przełącznika, ramka ta, określona jako rozgłoszeniowa, zostanie przekazana do wszystkich interfejsów poza tym, z którego pochodzi.
skąd przełącznik wie, że jest to ramka rozgłoszeniowa?
Docelowym adresem MAC ramki rozgłoszeniowej będzie FF:FF:FF:FF:FF:FF.
co się stanie, gdy ramka rozgłoszeniowa wejdzie do routera ?
ramka zostanie zdekapsulowana z warstwy łącza i przekazana do warstwy sieciowej, a docelowym adresem IP będzie 255.255.255.255 (odnoszącym się do bieżącej sieci). Router nie przekazuje takich pakietów dalej, więc dzieli obszar (domenę) rozgłoszeniowy.
.