Wat is een botsingsdomein?
Naast diverse andere netwerktechnologieën hoor je vaak de term ‘collision domain’. Wat zit er achter dit fenomeen en hoe verhoudt een collision domain zich tot een broadcast domain? Hieronder geven we je het antwoord.
Wat is een botsingsdomein?
Een collision domain is een gesloten netwerk dat onder andere bestaat uit lijnen en stations in laag 1 van het OSI-model.
Het belangrijkste kenmerk van een collisiedomein is dat slechts één apparaat gegevens kan verzenden via een fysiek overdrachtsmedium. Zodra twee of meer apparaten gegevens proberen over te dragen, ontstaat er een collisie. Dit betekent dat de overgedragen gegevens niet op hun bestemming aankomen. De reden hiervoor is dat wanneer meerdere apparaten toegang hebben tot het medium, de spanning in het medium toeneemt en het signaal overlapt. Hoe meer apparaten tegelijkertijd toegang hebben tot het overdrachtsmedium, hoe groter de kans dat er een collisie optreedt. Een grote afstand tussen afzonderlijke stations kan ook botsingen veroorzaken.
Hoe het CSMA/CD-proces werkt om botsingen te herkennen en te voorkomen
Een beproefde manier om botsingen gemakkelijk te herkennen en te vermijden is carrier sense multiple access/collision detection – of CSMA/CD. Met betrekking tot ethernet moet deze stroomregeling voldoen aan de IEEE 802.3-norm.
Tijdens het proces monitoren de stations die in het domein zijn aangesloten de spanning in het medium. Zodra twee stations tegelijkertijd gegevens verzenden, overschrijden de overlappende signalen de vooraf gedefinieerde waarden. Dit betekent dat er een botsing wordt gedetecteerd en dat het verzenden van de gegevens na korte tijd opnieuw wordt geprobeerd. Als het medium echter vrij is, kunnen de gegevens zonder problemen worden verzonden.
Wat zijn de voorwaarden voor de grootte van een botsingsdomein?
Om ervoor te zorgen dat CSMA/CD naar behoren functioneert, kunnen maximaal 1023 stations worden aangesloten op het betreffende ethernet. Bovendien mogen niet meer dan vijf kabelsegmenten en vier repeaters worden gebruikt en mogen slechts drie segmenten worden aangesloten op eindstations. Als deze maximumwaarden worden overschreden, wordt het collisiedomein te groot en worden collisies niet langer herkend door het hierboven beschreven proces.
Hoe een botsingsdomein wordt gedefinieerd
Hoe u een collisiedomein definieert, hangt af van welke netwerksegmenten ertoe behoren. Bridges en switches functioneren in wezen als scheidingsstations. Beide componenten zijn verbindingselementen die behoren tot laag 2 van het OSI-model en worden gebruikt om datapakketten door te sturen. Switches hebben meestal toegang tot meer dan twee poorten. Elk van deze poorten is met een kabel verbonden met een station en creëert daardoor zijn eigen collisiedomeinen.
Hetzelfde geldt niet als een hub tot een netwerk behoort. In tegenstelling tot bridges en switches werken hubs in laag 1 van het OSI-model. Ze verbinden meerdere netwerkstations met elkaar en hebben bijna dezelfde functie als een distributeur. Een hub en de stations die erop zijn aangesloten, vormen een afzonderlijk collisiedomein. Deze opstelling betekent dat slechts één station tegelijk gegevenssignalen met de hub kan delen. Als een ander apparaat gegevens naar de hub wil verzenden, is dat niet mogelijk.
Nadelen van een botsingsdomein
Eenvoudige botsingen zijn een onlosmakelijk onderdeel van het gebruik van verschillende media en vormen over het algemeen geen groot probleem. Dit geldt echter alleen wanneer ze niet vaak voorkomen. Hoge botsingspercentages kunnen het dataverkeer verstoren en betekenen dat het verzenden van gegevens moet worden stopgezet. Om deze reden zijn botsingsdomeinen niet of nauwelijks schaalbaar, omdat botsingen te vaak voorkomen, waardoor de netwerken overbelast raken. Dit leidt vervolgens tot gevoelige outputverliezen.
Dit is een probleem omdat schaalbaarheid essentieel is voor het succes van een bedrijf op lange termijn. Het sleutelwoord hierbij is ’schaalvoordelen’. Het CSMA/CD-proces is in wezen een nuttige oplossing om botsingen te herkennen, maar het beheer en onderhoud van het protocol is soms nogal complex.
Wat zijn de verschillen tussen botsings- en uitzenddomeinen?
In wezen zijn zowel collision domains als broadcast domains fenomenen die logische partities van een netwerk beschrijven. Er is echter één verschil tussen de niveaus en beperkingen.
Een broadcastdomein is een cluster dat een of meer collisiondomeinen bevat. In een broadcastdomein wordt broadcastgegevensverkeer verzonden en ontvangen. Een beperkende component kan een VLAN of een router zijn. Als twee apparaten via routers, bridges of switches met elkaar zijn verbonden, leidt dit niet tot een collision. Er kan echter wel een collision optreden tussen het eindapparaat en de switch. De reden hiervoor is dat collisiondomeinen en broadcastdomeinen op verschillende lagen van het OSI-model werken.