Pentru a înțelege care este diferența dintre Collision Domain și Broadcast Domain și modul în care existența unui număr mai mare de Collision Domain și Broadcast Domain face o rețea mai eficientă, trebuie să parcurgem câteva lecții de istorie.
HUB
prima noastră oprire va fi la HUB,
Un hub este un echipament de rețea cu mai multe interfețe (numite și porturi, a nu se confunda cu porturile TCP sau UDP, deoarece acestea sunt porturi fizice la care se pot conecta cabluri).
Tot ceea ce va face vreodată un hub este să copieze semnalele electrice care intră într-un port către toate celelalte porturi. Astfel, tot ceea ce un calculator trimite în hub va fi copiat de către hub către toate celelalte dispozitive de pe fiecare alt port. Acest lucru înseamnă că un hub este complet neinteligent. Nu-i pasă deloc de traficul de rețea sau de adrese. Tot ceea ce face este să copieze semnale electrice.
Acum că știm ce este un HUB, haideți să discutăm problemele și de ce nu folosim hub-uri în zilele noastre. Să considerăm că două dispozitive din rețea conectate cu ajutorul unui HUB transmit în același timp.
În acest caz, H3 va primi un semnal corupt și va cere o retransmitere. Pe măsură ce numărul de dispozitive la hub crește, crește și șansa de a obține coliziuni, ceea ce reduce în mod esențial eficiența rețelei. Pentru a face față pierderii de semnal, sistemele finale trebuie să elaboreze scheme care să reducă șansele de coliziune, deoarece hub-ul este un dispozitiv neinteligent (tot ceea ce face este să repete semnalul electric). Una dintre scheme este CSMA/CD.
Voi da o idee simplificată a ceea ce este CSMA/CD.
CSMA/CD este un protocol simplu. Toate calculatoarele la rețea vor asculta pentru a vedea dacă cineva transmite. Atunci când vrem să trimitem ceva și nimeni nu transmite, putem transmite un cadru. Făcând acest lucru există și șanse de coliziune, atunci când CSMA/CD detectează o coliziune, va retransmite datele după o întârziere aleatorie, reducând astfel șansele de coliziune.
Acum că știm ce este un HUB este timpul să definim mai formal domeniul de coliziune.
Un domeniu de coliziune este partea unei rețele în care pot apărea coliziuni de pachete. O coliziune are loc atunci când două dispozitive trimit un pachet în același timp pe segmentul de rețea partajat. Pachetele se ciocnesc și ambele dispozitive trebuie să trimită din nou pachetele.
Deci, în HUB, toate dispozitivele care sunt conectate se află în același domeniu de coliziune.
Ce am vrut să spun prin același domeniu de coliziune va fi clar după ce voi citi despre Bridge.
Bridge
Dispozitivele Bridge lucrează la nivelul de legătură de date al modelului Open System Interconnect (OSI), conectând două rețele diferite între ele și asigurând comunicarea între ele. Punțile sunt similare cu repetitoarele și hub-urile prin faptul că transmit date către fiecare nod. Cu toate acestea, podurile mențin tabelul de adrese MAC (Media Access Control) de îndată ce descoperă noi segmente, ceea ce înseamnă că utilizează informațiile privind adresele MAC pentru a lua decizii cu privire la expedierea pachetelor de date. Sunt transmise numai datele care trebuie să fie trimise prin punte către segmentul de rețea adiacent. Acest lucru face posibilă izolarea sau segmentarea traficului de date din rețea.
Iată un exemplu de două rețele conectate cu ajutorul unei punți.
Vezi că puntea noastră a reușit cu succes să împartă rețeaua noastră în două domenii de coliziune în care H1 și H2 aparțin aceluiași domeniu de coliziune, iar H3 și H4 aparțin aceluiași domeniu de coliziune.
Comutatoare
Pontele și comutatoarele sunt destul de asemănătoare, ambele operează la nivelul de legătură de date (Layer 2) și ambele pot filtra datele astfel încât numai segmentul sau gazda corespunzătoare să primească o transmisie. câteva dintre diferențele dintre ele sunt
Transmiterea pachetelor în comutatoare se realizează folosind ASICS (circuite integrate specifice aplicației), astfel un comutator este bazat pe hardware. transmiterea pachetelor în poduri se realizează folosind software-ul. Astfel, podurile sunt bazate pe software.Un pod are doar 2 porturi, în timp ce un comutator poate gestiona mai multe porturi.
Până în acest moment am discutat doar despre domeniul de coliziune este timpul să introducem domeniul de difuzare și de ce avem nevoie de acesta.
În rețelele de calculatoare, difuzarea se referă la transmiterea unui pachet care va fi primit de fiecare dispozitiv din rețea.Difuzarea ajută la obținerea eficienței atunci când un flux de date comun trebuie să fie livrat tuturor, prin minimizarea comunicațiilor și a cheltuielilor de procesare.
De exemplu, să luăm în considerare protocolul ARP.
Protocolul de rezolvare a adreselor (ARP) este un protocol de comunicare utilizat pentru descoperirea adresei de nivel de legătură, cum ar fi o adresă MAC.Atunci când un pachet IP vine un comutator (nivel 3) verifică dacă adresa IP de destinație se află în tabelul de rutare, dacă nu a putut găsi o intrare care să pună în corespondență adresa MAC cu IP-ul, acesta trimite (difuzează) un mesaj ARP tuturor dispozitivelor conectate, întrebând „Are cineva acest IP”, dacă un nod are IP-ul respectiv, acesta răspunde, altfel îl ignoră. Un aspect important care trebuie reținut din exemplul de mai sus este că, cel mult, doar un singur nod va avea o adresă IP corespunzătoare, toate celelalte noduri care primesc pachetul ignoră mesajul, ceea ce înseamnă o pierdere de timp prețios pentru trimiterea și procesarea pachetului ARP.
Toate dispozitivele despre care am discutat până acum au un singur domeniu de difuzare, ceea ce înseamnă că pachetele precum ARP vor fi transmise prin toate interfețele.
Ultima noastră oprire.
Un router este un dispozitiv precum un comutator care direcționează pachetele de date pe baza adreselor IP și nu a adreselor MAC. Routerul este în principal un dispozitiv de nivel rețea. când un pachet de date intră pe una dintre linii, routerul citește informațiile privind adresa de rețea din antetul pachetului pentru a determina destinația finală. Apoi, folosind informațiile din tabelul său de rutare sau politica de rutare (este un tabel de date stocat într-un router sau o gazdă de rețea care enumeră rutele către o anumită destinație de rețea), acesta direcționează pachetul către următoarea rețea din drumul său.
Cum împarte un router domeniul de difuzare?
Un router primește pachete de la fiecare interfață prin intermediul unei interfețe de rețea. Pachetele primite au toate anteturile de protocol de legătură eliminate. Routerul utilizează informațiile din antetul IP pentru a decide dacă și unde să transmită fiecare pachet primit și ce interfață de rețea să utilizeze pentru a trimite pachetul. Majoritatea pachetelor sunt redirecționate pe baza adresei de destinație IP a pachetului , împreună cu informațiile de rutare păstrate în cadrul routerului într-un tabel de rutare. Un router nu redirecționează în mod implicit un pachet cu o adresă de difuzare IP.
Lăsați-mă să dezvolt acest lucru considerați că un cadru de difuzare (de obicei numim pachete la nivelul de legătură un cadru) ajunge la un comutator cadrul, fiind determinat ca fiind de difuzare, ar fi redirecționat pe toate interfețele cu excepția celei de la care a provenit.
cum știe un comutator că este un cadru de difuzare ?
Adresa MAC de destinație a cadrului de difuzare va fi FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF.
ce se întâmplă când un cadru de difuzare intră într-un router ?
cadrul este decapsulat de la nivelul de legătură și transmis la nivelul de rețea, iar IP-ul de destinație ar fi 255.255.255.255.255 (referindu-se la rețeaua curentă). Routerul nu redirecționează astfel de pachete, prin urmare, acesta împarte zona (domeniul) de difuzare.
.