Τι είναι ο τομέας σύγκρουσης;
Μαζί με διάφορες άλλες τεχνολογίες δικτύου, θα ακούσετε συχνά τον όρο «πεδίο σύγκρουσης». Τι κρύβεται πίσω από αυτό το φαινόμενο και πώς συγκρίνεται ένα πεδίο σύγκρουσης με ένα πεδίο μετάδοσης; Θα σας δώσουμε τις απαντήσεις παρακάτω.
Τι είναι ο τομέας σύγκρουσης;
Ένας τομέας σύγκρουσης είναι ένα κλειστό δίκτυο, το οποίο, μεταξύ άλλων, αποτελείται από γραμμές και σταθμούς στο επίπεδο 1 του μοντέλου OSI.
Το κύριο χαρακτηριστικό ενός τομέα σύγκρουσης είναι ότι μόνο μία συσκευή μπορεί να στείλει δεδομένα μέσω ενός φυσικού μέσου μεταφοράς. Μόλις δύο ή περισσότερες συσκευές προσπαθήσουν να μεταφέρουν δεδομένα, προκαλείται σύγκρουση. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα που μεταφέρονται δεν φτάνουν στον προορισμό τους. Ο λόγος για αυτό είναι ότι όταν προσπελάζονται από πολλές συσκευές, η τάση στο μέσο αυξάνεται και το σήμα επικαλύπτεται. Όσο περισσότερες συσκευές προσπελάζουν ταυτόχρονα το μέσο μεταφοράς, τόσο πιο πιθανό είναι να συμβεί σύγκρουση. Η μεγάλη απόσταση μεταξύ των επιμέρους σταθμών μπορεί επίσης να προκαλέσει συγκρούσεις.
Πώς λειτουργεί η διαδικασία CSMA/CD για την αναγνώριση και την αποφυγή συγκρούσεων
Ένας δοκιμασμένος και αποδεδειγμένος τρόπος για την εύκολη αναγνώριση και αποφυγή συγκρούσεων είναι η πολλαπλή πρόσβαση με ανίχνευση φορέα/ανίχνευση σύγκρουσης ( CSMA/CD). Όσον αφορά το Ethernet, αυτός ο έλεγχος ροής πρέπει να πληροί το πρότυπο IEEE 802.3.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, οι σταθμοί που είναι συνδεδεμένοι στον τομέα παρακολουθούν την τάση που υπάρχει στο μέσο. Μόλις δύο σταθμοί στείλουν δεδομένα ταυτόχρονα, τα επικαλυπτόμενα σήματα υπερβαίνουν τις προκαθορισμένες τιμές. Αυτό σημαίνει ότι ανιχνεύεται σύγκρουση και η διαδικασία αποστολής των δεδομένων θα επαναληφθεί μετά από λίγο. Ωστόσο, εάν το μέσο είναι ελεύθερο, τα δεδομένα μπορούν να σταλούν χωρίς προβλήματα.
Ποιες είναι οι προϋποθέσεις για το μέγεθος ενός τομέα σύγκρουσης;
Για να λειτουργεί το CSMA/CD όπως επιθυμείται, μπορούν να συνδεθούν έως 1.023 σταθμοί στο επηρεαζόμενο δίκτυο Ethernet. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν έως πέντε τμήματα καλωδίων και τέσσερις επαναλήπτες, ενώ μόνο τρία τμήματα μπορούν να συνδεθούν σε τερματικούς σταθμούς. Εάν ξεπεραστούν αυτές οι μέγιστες τιμές, ο τομέας σύγκρουσης θα είναι πολύ μεγάλος και οι συγκρούσεις δεν θα αναγνωρίζονται πλέον από τη διαδικασία που περιγράφεται παραπάνω.
Πώς ορίζεται ένας τομέας σύγκρουσης
Ο τρόπος με τον οποίο ορίζετε έναν τομέα σύγκρουσης εξαρτάται από τα τμήματα του δικτύου που ανήκουν σε αυτόν. Οι γέφυρες και οι διακόπτες λειτουργούν ουσιαστικά ως σταθμοί διαχωρισμού. Και τα δύο εξαρτήματα είναι στοιχεία σύνδεσης που ανήκουν στο επίπεδο 2 του μοντέλου OSI και χρησιμοποιούνται για την προώθηση πακέτων δεδομένων. Οι διακόπτες συνήθως έχουν πρόσβαση σε περισσότερες από δύο θύρες. Κάθε μία από αυτές τις θύρες συνδέεται με έναν σταθμό με ένα καλώδιο και, ως εκ τούτου, δημιουργεί τους δικούς της τομείς σύγκρουσης.
Το ίδιο δεν ισχύει αν ένας διανομέας ανήκει σε ένα δίκτυο. Σε αντίθεση με τις γέφυρες και τους διακόπτες, οι διανομείς λειτουργούν στο επίπεδο 1 του μοντέλου OSI. Συνδέουν πολλούς σταθμούς δικτύου μεταξύ τους και έχουν σχεδόν την ίδια λειτουργία με έναν διανομέα. Ένας διανομέας και οι σταθμοί που είναι συνδεδεμένοι σε αυτόν δημιουργούν έναν ξεχωριστό τομέα σύγκρουσης. Αυτή η ρύθμιση σημαίνει ότι μόνο ένας σταθμός μπορεί να μοιράζεται σήματα δεδομένων με τον διανομέα ανά πάσα στιγμή. Αν μια άλλη συσκευή θέλει να στείλει δεδομένα στον διανομέα, δεν θα μπορεί να το κάνει.
Μειονεκτήματα ενός τομέα σύγκρουσης
Οι απλές συγκρούσεις είναι αναπόσπαστο μέρος της χρήσης διαφορετικών μέσων και γενικά δεν αποτελούν μεγάλο πρόβλημα. Ωστόσο, αυτό ισχύει μόνο όταν δεν συμβαίνουν συχνά. Τα υψηλά ποσοστά σύγκρουσης μπορούν να διαταράξουν την κυκλοφορία δεδομένων και να σημαίνουν ότι οι διαδικασίες αποστολής δεδομένων πρέπει να σταματήσουν. Για αυτόν τον λόγο, οι τομείς σύγκρουσης δεν είναι ή σπάνια είναι επεκτάσιμοι, καθώς οι συγκρούσεις συμβαίνουν πολύ συχνά, προκαλώντας υπερφόρτωση των δικτύων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ευαίσθητες απώλειες παραγωγής.
Αυτό αποτελεί πρόβλημα, καθώς η επεκτασιμότητα είναι απαραίτητη για τη μακροπρόθεσμη επιτυχία μιας εταιρείας. Η λέξη-κλειδί είναι «οικονομίες κλίμακας». Η διαδικασία CSMA/CD είναι ουσιαστικά μια χρήσιμη λύση για την αναγνώριση συγκρούσεων, αλλά η διαχείριση και η συντήρηση του πρωτοκόλλου είναι μερικές φορές αρκετά περίπλοκη.
Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ των τομέων σύγκρουσης και μετάδοσης;
Ουσιαστικά, τόσο οι τομείς σύγκρουσης όσο και οι τομείς εκπομπής είναι φαινόμενα που περιγράφουν λογικές κατατμήσεις ενός δικτύου. Ωστόσο, υπάρχει μία διαφορά μεταξύ των επιπέδων και των περιορισμών.
Ένας τομέας εκπομπής είναι ένα σύμπλεγμα που περιέχει έναν ή περισσότερους τομείς σύγκρουσης. Σε έναν τομέα εκπομπής, η κίνηση δεδομένων εκπομπής αποστέλλεται και λαμβάνεται. Ένα στοιχείο περιορισμού μπορεί να είναι είτε ένα VLAN είτε ένας δρομολογητής. Εάν δύο συσκευές είναι συνδεδεμένες μέσω δρομολογητών, γεφυρών ή διακοπτών, τότε αυτό δεν θα προκαλέσει σύγκρουση. Ωστόσο, μπορεί να προκύψει σύγκρουση μεταξύ της τελικής συσκευής και του διακόπτη. Ο λόγος για αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τομείς σύγκρουσης και οι τομείς εκπομπής λειτουργούν σε διαφορετικά επίπεδα του μοντέλου OSI.