Домен коллизий и широковещательный домен

⚡ Умное резюме

Домен коллизий и широковещательный домен описывают два способа определения области действия сегмента сети: домен коллизий — это область, где кадры устройств могут сталкиваться на общих носителях информации, а широковещательный домен — это область, где широковещательный сигнал достигает каждого устройства.

  • 🧨 Область столкновения: Домен коллизий — это общий сегмент, где два кадра, отправленные одновременно, сталкиваются и должны быть отправлены повторно.
  • 📢 Домен вещания: Широковещательный домен — это совокупность устройств, которые получают широковещательный сигнал уровня 2 без промежуточного маршрутизатора.
  • 🔀 Поведение устройства: Концентраторы поддерживают по одному домену каждого типа; коммутаторы разделяют домены коллизий по портам; маршрутизаторы разделяют оба типа доменов.
  • 🧬 Сегментация: Виртуальные локальные сети (VLAN) разделяют один коммутатор на несколько широковещательных доменов, что позволяет сократить ненужный широковещательный трафик.
  • Производительность: Меньшее количество устройств в домене коллизий означает меньшее количество коллизий, меньшую повторную передачу и более высокую пропускную способность.
  • 🤖 Мониторинг с помощью ИИ: Системы мониторинга на основе машинного обучения выявляют широковещательные штормы и аномальные коллизии до того, как они приведут к ухудшению работы сети.

Сравнение области коллизий и широковещательной области в сети.

Что такое домен?

В вычислительной технике домен — это группа пользовательских компьютеров, принтеров, учетных записей и других устройств, зарегистрированных в центральной базе данных. Эта база данных хранится на одном или нескольких центральных серверах, известных как контроллеры домена.

Однако в сфере сетевых технологий термины домен коллизий и широковещательный домен Слово «домен» используется в другом значении. Оно описывает масштаб или охват определенного трафика в сегменте. компьютерные сети а не административная группаping устройств. В остальной части статьи объясняется и то, и другое.

Что такое домен коллизий?

Домен коллизий — это совокупность устройств, кадры которых могут столкнуться друг с другом. Это сегмент сети, соединенный общей средой передачи или объединенный с помощью ретрансляторов, где происходит столкновение одновременных передач данных.

Коллизионные домены применяются в беспроводных сетях, а также затрагивают более ранние полудуплексные версии Ethernet. Коллизия происходит, когда два отдельных устройства одновременно отправляют пакет в пределах одного сегмента сети. Пакеты сталкиваются, и оба устройства вынуждены повторно отправлять свои пакеты, что снижает общую эффективность сети.

Что такое широковещательный домен?

Широковещательный домен — это логическое разделение компьютерной сети. В пределах этого типа домена узлы могут взаимодействовать друг с другом, используя широковещательную передачу на канальном уровне. Широковещательный домен может существовать в пределах одного сегмента локальной сети или соединять другие сегменты локальной сети.

В домене находятся все устройства, которые могут взаимодействовать друг с другом на канальном уровне посредством широковещательной рассылки. Каждый порт на коммутатор или концентратор Обычно является частью одного и того же домена вещания.

Напротив, все порты маршрутизатора принадлежат к различным широковещательным доменам, и маршрутизатор никогда не пересылает широковещательные сообщения из одного домена в другой.

Пример областей коллизии

На приведенной ниже диаграмме показана простая область столкновений, построенная вокруг общего узла:

Пример области коллизии, где кадры с компьютера A и компьютера B сталкиваются на общем узле.

В этом примере «Компьютер А» отправляет сигнал данных на «Компьютер С», в то время как «Компьютер В» одновременно отправляет сигнал данных на «Компьютер D». Поскольку все четыре устройства используют одну среду передачи, две передачи сталкиваются.

По мере увеличения количества устройств в домене коллизий возрастает и вероятность коллизии. Больший объем трафика в сегменте означает больше коллизий, а большее количество сетевых устройств в одном домене коллизий делает коллизии еще более частыми.

Большое количество коллизий приводит к низкому качеству сети, поскольку хосты тратят много времени на обработку и повторную передачу пакетов. Следует отметить, что коллизия никогда не происходит между двумя устройствами, подключенными к разным портам коммутатора, поскольку каждый порт коммутатора представляет собой собственную область коллизий.

Пример доменов вещания

На следующей диаграмме показано, как широковещательный сигнал распространяется по коммутируемой сети:

Пример широковещательной рассылки, когда коммутатор рассылает широковещательный пакет на каждый порт.

На этом изображении «Компьютер А» отправляет широковещательный пакет, а коммутатор пересылает его на все свои порты. Каждый подключенный коммутатор получает копию широковещательного пакета и, в свою очередь, рассылает его на все свои порты.

Маршрутизатор также получает копию широковещательного пакета, но не пересылает его в следующий сегмент сети. По мере увеличения количества широковещательных доменов и широковещательных сообщений потребляется больше полосы пропускания, и общее качество сети снижается.

Разница между столкновением и широковещательным доменом

Приведенная ниже диаграмма наглядно демонстрирует разницу между двумя типами доменов:

Сравнительная графическая диаграмма, отображающая ситуацию в области столкновений и в области широковещательной передачи.

Вот важные различия между доменом коллизий и широковещательным доменом:

Домен коллизий Широковещательный домен
Домен коллизий — это участок сети, который обеспечивает движение трафика как в прямом, так и в обратном направлении. Широковещательный домен — это сегмент, в котором трафик распространяется по всей сети.
Домен коллизий — это набор устройств, в которых может произойти коллизия пакетов. Широковещательный домен — это логическая совокупность доступных компьютерных систем, не требующая использования маршрутизатора.
В число этих устройств могут входить устройства из других IP-подсетей. Домен широковещательной рассылки не ограничивается конкретной IP-подсетью для всех типов IP-вещания.
Коллизия пакетов происходит, когда несколько устройств transmit данные по одному проводному звену. В широковещательной сети в основном используется коммутируемая среда, поэтому коллизии не возникают.
Коммутаторы разделяют (сегментируют) область коллизий — каждый порт представляет собой свою собственную область коллизий. Коммутаторы не разделяют широковещательный домен — широковещательный запрос пересылается на каждый порт.
Каждый порт маршрутизатора находится в отдельном домене коллизий. Все порты коммутатора или концентратора, скорее всего, находятся в одном широковещательном домене.

ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ

  • В домене коллизий трафик перемещается туда и обратно по общему каналу связи, в то время как широковещательная передача достигает каждого устройства во всем широковещательном домене.
  • Домен коллизий может охватывать устройства в разных IP-подсетях; широковещательный домен ограничен маршрутизаторами, а не одной IP-подсетью.
  • Коллизии происходят только тогда, когда устройства используют один и тот же провод, тогда как в коммутируемом широковещательном домене их можно избежать, поскольку каждый порт коммутатора представляет собой собственный домен коллизий.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

У центрального узла есть один домен коллизий и один домен широковещательной рассылки. переключатель Размещает каждый порт в собственном домене коллизий, но сохраняет единый широковещательный домен. Маршрутизатор разделяет их, предоставляя каждому интерфейсу отдельный домен коллизий и широковещательного домена.

Коммутатор создает один домен коллизий на каждый активный порт, поэтому 24-портовый коммутатор имеет 24 домена коллизий. По умолчанию все эти порты используют один широковещательный домен. Для создания дополнительных широковещательных доменов требуется маршрутизатор или настроенные VLAN.

Каждый VLAN На коммутаторе формируется отдельный широковещательный домен, поэтому только порты в одной и той же VLAN получают данный широковещательный сигнал. VLAN позволяют одному физическому коммутатору размещать несколько логических широковещательных доменов без добавления маршрутизаторов, что повышает безопасность и снижает объем широковещательного трафика.

Метод множественного доступа с обнаружением коллизий и контролем несущей (CSMA/CD) используется полудуплексными устройствами Ethernet для совместного использования одного домена коллизий. Каждое устройство прослушивает соединение перед отправкой и, если коллизия обнаружена, ожидает случайное время перед повторной отправкой.transmitтинг. Полнодуплексная коммутация делает CSMA/CD ненужным.

Домен коллизий относится к физическому и канальному уровням, где находится общая среда передачи и кадрирование. Домен широковещательной передачи работает на канальном уровне. Модель OSIПоскольку широковещательные сообщения пересылаются устройствами уровня 2 и блокируются маршрутизаторами уровня 3.

Нет. Полнодуплексное соединение между устройством и выделенным портом коммутатора не имеет общей среды передачи, поэтому его домен коллизий содержит только одно устройство, и коллизии не могут происходить. Коллизии возникают только на устаревших полудуплексных концентраторах и в общих сегментах Ethernet.

Инструменты машинного обучения определяют базовый уровень нормального трафика и в режиме реального времени выявляют аномалии, такие как широковещательные штормы, чрезмерное количество коллизий или некорректно работающие хосты. Сетевые мониторы с поддержкой ИИ сопоставляют эти закономерности между коммутаторами, чтобы быстрее, чем при ручной проверке пакетов, обнаружить неисправный сегмент.

Второй пилот GitHub может составить проект Python скрипты, которые анализируют счетчики коммутаторов, обнаруживают широковещательные штормы или имитируют поведение коллизий на основе короткого комментария. RevВнимательно изучите сгенерированную логику и пороговые значения, прежде чем запускать ее на сетевом оборудовании, используемом в производственной среде.

Подведем итог этой публикации следующим образом: