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.