Mikä on tör­mäy­sa­lue?

Eri­lais­ten muiden verk­ko­tek­no­lo­gioi­den ohella kuulet usein termin “kol­li­sio­alue”. Mikä on tämän ilmiön taustalla ja miten kol­li­sio­alue eroaa lä­he­ty­sa­lu­ees­ta? Annamme vas­tauk­set alla.

Mikä on tör­mäy­sa­lue?

Kol­li­sio­alue on suljettu verkko, joka koostuu muun muassa OSI-mallin kerroksen 1 linjoista ja asemista.

Tör­mäy­sa­lu­een pää­omi­nai­suus on, että vain yksi laite voi lähettää dataa fyysisen siir­to­vä­li­neen kautta. Heti kun kaksi tai useampi laite yrittää siirtää dataa, syntyy törmäys. Tämä tar­koit­taa, että siir­ret­tä­vä data ei saavu mää­rän­pää­hän­sä. Syynä tähän on se, että kun useat laitteet käyttävät siir­to­vä­li­net­tä, jännite vä­li­nees­sä kasvaa ja signaalit menevät pääl­lek­käin. Mitä useammat laitteet käyttävät siir­to­vä­li­net­tä sa­ma­nai­kai­ses­ti, sitä to­den­nä­köi­sem­min törmäys tapahtuu. Myös yk­sit­täis­ten asemien välinen pitkä etäisyys voi aiheuttaa tör­mäyk­siä.

CSMA/CD-prosessin toiminta tör­mäys­ten tun­nis­ta­mi­ses­sa ja vält­tä­mi­ses­sä

Kokeiltu ja testattu tapa tunnistaa ja välttää tör­mäyk­set helposti on kan­to­taa­juu­den tunnistus ja tör­mäyk­sen ha­vait­se­mi­nen ( CSMA/CD). Et­her­ne­tin osalta tämän vir­tauk­sen hallinnan on täy­tet­tä­vä IEEE 802.3 -stan­dar­din vaa­ti­muk­set.

Prosessin aikana domainiin liitetyt asemat valvovat vä­liai­nees­sa olevaa jän­ni­tet­tä. Heti kun kaksi asemaa lähettää dataa sa­ma­nai­kai­ses­ti, pääl­lek­käi­set signaalit ylittävät ennalta mää­ri­tel­lyt arvot. Tämä tar­koit­taa, että törmäys havaitaan ja datan lähetys yritetään uudelleen hetken kuluttua. Jos väliaine on vapaa, data voidaan kuitenkin lähettää ilman ongelmia.

Mitkä ovat tör­mäy­sa­lu­een koon ehdot?

Jotta CSMA/CD toimisi halutulla tavalla, kyseiseen ethernet-verkkoon voidaan liittää enintään 1 023 asemaa. Lisäksi voidaan käyttää enintään viittä kaa­pe­lio­suut­ta ja neljää toistinta, ja pää­tea­se­miin voidaan liittää vain kolme osuutta. Jos nämä enim­mäi­sar­vot ylitetään, tör­mäy­sa­lue on liian suuri eikä tör­mäyk­siä enää tun­nis­te­ta edellä kuvatulla tavalla.

Kuinka tör­mäy­sa­lue mää­ri­tel­lään

Kuinka mää­ri­tel­lään tör­mäy­sa­lue riippuu siitä, mitkä verk­ko­seg­men­tit kuuluvat siihen. Sillat ja kytkimet toimivat pää­asias­sa erot­ta­vi­na asemina. Molemmat kom­po­nen­tit ovat lii­tän­täe­le­ment­te­jä, jotka kuuluvat OSI-mallin ker­rok­seen 2 ja joita käytetään da­ta­pa­ket­tien vä­lit­tä­mi­seen. Kytkimet käyttävät yleensä useampaa kuin kahta porttia. Kukin näistä porteista on kytketty kaa­pe­lil­la asemaan ja luo siten oman tör­mäy­sa­lu­een­sa.

Sama ei päde, jos keskitin kuuluu verkkoon. Toisin kuin sillat ja kytkimet, kes­kit­ti­met toimivat OSI-mallin ker­rok­ses­sa 1. Ne yh­dis­tä­vät useita verk­ko­pis­tei­tä toisiinsa ja toimivat lähes samalla tavalla kuin jakelija. Keskitin ja siihen liitetyt asemat muo­dos­ta­vat erillisen tör­mäy­sa­lu­een. Tämä tar­koit­taa, että vain yksi asema voi ker­ral­laan jakaa da­ta­sig­naa­le­ja kes­kit­ti­men kanssa. Jos toinen laite haluaa lähettää dataa kes­kit­ti­meen, se ei voi tehdä sitä.

Kol­li­sio­alu­een haitat

Yk­sin­ker­tai­set tör­mäyk­set ovat osa eri medioiden käyttöä eivätkä yleensä ole suuri ongelma. Tämä pätee kuitenkin vain, kun niitä ei tapahdu usein. Suuret tör­mäys­mää­rät voivat häiritä da­ta­lii­ken­net­tä ja tar­koit­taa, että datan lä­he­tyspro­ses­sit on kes­key­tet­tä­vä. Tästä syystä tör­mäy­sa­lu­eet eivät ole tai ovat harvoin skaa­lau­tu­via, koska tör­mäyk­siä tapahtuu liian usein, mikä aiheuttaa verkkojen yli­kuor­mit­tu­mi­sen. Tämä johtaa sitten herkän tuotoksen me­ne­tyk­siin.

Tämä on ongelma, koska skaa­lau­tu­vuus on olen­nais­ta yrityksen pitkän aikavälin me­nes­tyk­sel­le. Avainsana on “mit­ta­kaa­vae­dut“. CSMA/CD-prosessi on olen­nai­ses­ti hyö­dyl­li­nen ratkaisu tör­mäys­ten tun­nis­ta­mi­seen, mutta pro­to­kol­lan hallinta ja ylläpito on joskus melko mo­ni­mut­kais­ta.

Mitkä ovat törmäys- ja lä­he­ty­sa­luei­den erot?

Poh­jim­mil­taan sekä tör­mäy­sa­lu­eet että lä­he­ty­sa­lu­eet ovat ilmiöitä, jotka kuvaavat verkon loogisia osioita. Niiden tasoissa ja ra­joi­tuk­sis­sa on kuitenkin yksi ero.

Broadcast-alue on klusteri, joka sisältää yhden tai useamman tör­mäy­sa­lu­een. Broadcast-alueella lä­he­te­tään ja vas­taa­no­te­taan broadcast-da­ta­lii­ken­net­tä. Ra­joit­ta­va kom­po­nent­ti voi olla joko VLAN tai reititin. Jos kaksi laitetta on kytketty rei­tit­ti­mien, siltojen tai kytkinten kautta, tämä ei aiheuta törmäystä. Törmäys voi kuitenkin tapahtua pää­te­lait­teen ja kytkimen välillä. Syynä tähän on se, että tör­mäy­sa­lu­eet ja broadcast-alueet toimivat OSI-mallin eri ker­rok­sis­sa.