O que é um domínio de colisão?

Junto com várias outras tecnologias de rede, você ouvirá com frequência o termo “domínio de colisão”. O que está por trás desse fenômeno e como um domínio de colisão se compara a um domínio de transmissão? Vamos lhe dar as respostas abaixo.

O que é um domínio de colisão?

Um domínio de colisão é uma rede fechada, que, entre outras coisas, é composta de linhas e estações na camada 1 do modelo OSI.

A principal característica de um domínio de colisão é que somente um dispositivo pode enviar dados por meio de um meio de transferência física. Assim que dois ou mais dispositivos tentam transferir dados, ocorre uma colisão. Isso significa que os dados que estão sendo transferidos não chegam ao seu destino. O motivo disso é que, quando acessado por vários dispositivos, a tensão no meio aumenta e o sinal se sobrepõe. Quanto mais dispositivos acessarem o meio de transferência ao mesmo tempo, maior será a probabilidade de ocorrer uma colisão. Uma longa distância entre estações individuais também pode causar colisões.

Como o processo CSMA/CD funciona para reconhecer e evitar colisões

Uma maneira testada e comprovada de reconhecer e evitar colisões com facilidade é o carrier sense multiple access/collision detection - ou CSMA/CD. Com relação à ethernet, esse controle de fluxo deve atender ao padrão IEEE 802.3.

Durante o processo, as estações conectadas no domínio monitoram a tensão que está no meio. Assim que duas estações enviam dados ao mesmo tempo, os sinais sobrepostos excedem os valores definidos anteriormente. Isso significa que uma colisão é detectada e o processo de envio de dados será tentado novamente após um curto período de tempo. Entretanto, se o meio estiver livre, os dados poderão ser enviados sem problemas.

Quais são as condições para o tamanho de um domínio de colisão?

Para que o CSMA/CD funcione como desejado, um máximo de 1.023 estações podem ser conectadas na ethernet afetada. Além disso, não podem ser usados mais de cinco segmentos de cabo e quatro repetidores, e somente três segmentos podem ser conectados a estações finais. Se esses valores máximos forem excedidos, o domínio de colisão será muito grande e as colisões não serão mais reconhecidas pelo processo definido acima.

Como um domínio de colisão é definido

O modo como você define um domínio de colisão depende de quais segmentos de rede pertencem a ele. Bridges e switches operam essencialmente como estações de separação. Ambos os componentes são elementos de conexão que pertencem à camada 2 do modelo OSI e são usados para encaminhar pacotes de dados. Os switches geralmente acessam mais de duas portas. Cada uma dessas portas é conectada a uma estação com um cabo e, portanto, cria seus próprios domínios de colisão.

O mesmo não se aplica se um hub pertencer a uma rede. Ao contrário das pontes e dos switches, os hubs funcionam na camada 1 do modelo OSI. Eles conectam várias estações de rede umas às outras e têm quase a mesma função de um distribuidor. Um hub e as estações conectadas a ele criam um domínio de colisão separado. Essa configuração significa que apenas uma estação pode compartilhar sinais de dados com o hub a qualquer momento. Se outro dispositivo quiser enviar dados para o hub, ele não conseguirá.

Desvantagens de um domínio de colisão

As colisões simples são parte integrante do uso de mídias diferentes e geralmente não são um grande problema. No entanto, isso só se aplica quando elas não ocorrem com frequência. Altas taxas de colisão podem interromper o tráfego de dados e significar que os processos de envio de dados precisam ser interrompidos. Por esse motivo, os domínios de colisão não são ou raramente são escalonáveis, pois as colisões ocorrem com muita frequência, fazendo com que as redes fiquem sobrecarregadas. Isso resulta em perdas sensíveis de saída.

Isso é um problema porque a escalabilidade é essencial para o sucesso de longo prazo de uma empresa. A palavra-chave é “economias de escala“. O processo CSMA/CD é essencialmente uma solução útil para reconhecer colisões, mas gerenciar e manter o protocolo às vezes é bastante complexo.

Quais são as diferenças entre os domínios de colisão e de transmissão?

Essencialmente, tanto os domínios de colisão quanto os domínios de transmissão são fenômenos que descrevem partições lógicas de uma rede. No entanto, há uma diferença entre os níveis e as restrições.

Um domínio de broadcast é um cluster, contendo um ou mais domínios de colisão. Em um domínio de transmissão, o tráfego de dados de transmissão é enviado e recebido. Um componente de restrição pode ser uma VLAN ou um roteador. Se dois dispositivos estiverem conectados por meio de roteadores, pontes ou switches, isso não causará uma colisão. No entanto, pode ocorrer uma colisão entre o dispositivo final e o switch. O motivo disso é que os domínios de colisão e os domínios de transmissão operam em diferentes camadas do modelo OSI.