Domínio de difusão: como funciona a tec­no­lo­gia de rede

Numa difusão, um dis­po­si­tivo envia uma mensagem a todos os outros recetores de uma rede. Todos os dis­po­si­ti­vos que podem receber essa difusão fazem parte de um domínio de difusão. Como é que se pode delimitar o domínio?

O que é um domínio de difusão?

O conceito de domínio de difusão (em inglês, Broadcast Domain) define a rede de dis­po­si­ti­vos que podem receber uma trans­mis­são de difusão. O dis­po­si­tivo emissor envia a mensagem para o endereço de difusão. Todos os par­ti­ci­pan­tes do domínio recebem esta trans­mis­são. Para que isso aconteça, o emissor não precisa de conhecer os endereços IP dos outros dis­po­si­ti­vos.

Um domínio de difusão pode abranger toda uma rede, embora isso não seja obri­ga­tó­rio. Também é possível definir vários domínios de difusão dentro de uma LAN, por exemplo. Todas as ligações dentro do domínio partilham o mesmo segmento de camada 2, pelo que estão ligadas entre si na camada de ligação.

Na prática, todos os nós que estão ligados entre si através de switches e re­pe­ti­do­res fazem ge­ral­mente parte do mesmo domínio de difusão. O domínio é limitado pela presença de um router, uma vez que este dis­po­si­tivo de rede funciona na camada de rede (camada 3). Por con­se­guinte, os com­pu­ta­do­res que comunicam entre si através da Internet não fazem parte do mesmo domínio de difusão.

Para sub­di­vi­dir um domínio de difusão, mesmo dentro do mesmo segmento de camada 2, utilizam-se redes VLAN, que funcionam como se tivessem sido criadas a partir de redes físicas di­fe­ren­tes. As redes virtuais delimitam assim um domínio de difusão sem ne­ces­si­dade de múltiplos routers.

Para que precisas de um domínio de difusão?

Dentro de uma rede, é im­por­tante que os di­fe­ren­tes dis­po­si­ti­vos possam comunicar sem es­ta­be­le­cer ligações diretas, sobretudo se não se co­nhe­ce­rem os endereços IP dos outros nós. Por isso, são re­a­li­za­das re­gu­lar­mente difusões, por exemplo, com ARP ou DHCP; ou seja, quando é ne­ces­sá­rio solicitar primeiro in­for­ma­ções sobre a rede.

No entanto, estas consultas devem limitar-se a uma área es­pe­cí­fica, pois, caso contrário, de­mo­ra­riam demasiado tempo (por exemplo, ao ligar-se à Internet) e o resto da rede ficaria so­bre­car­re­gado com co­mu­ni­ca­ções des­ne­ces­sá­rias. Por con­se­guinte, o domínio de difusão define um âmbito com os dis­po­si­ti­vos aos quais uma difusão deve ser dirigida.

Des­van­ta­gens dos domínios de difusão

As difusões são cruciais na maioria dos casos para garantir uma co­mu­ni­ca­ção fluida na nossa rede, pelo que é pre­fe­rí­vel ter em conta este tipo de domínios. Os problemas surgem quando se escolhe um domínio de difusão demasiado grande. Uma difusão é uma mensagem (ou seja, um pequeno pacote de dados) que é enviada a todos os par­ti­ci­pan­tes do domínio. Isto re­pre­senta uma carga para a rede e também para os dis­po­si­ti­vos que a compõem. É sempre ne­ces­sá­rio processar cada pedido, mesmo que, no final, a in­for­ma­ção não seja relevante para a instância em questão.

Nas redes do­més­ti­cas, se o número de dis­po­si­ti­vos for reduzido, não deverá haver qualquer problema. Se as redes forem muito grandes (empresas, or­ga­nis­mos públicos, uni­ver­si­da­des, etc.), é im­por­tante dividi-las em domínios in­di­vi­du­ais para reduzir o tráfego des­ne­ces­sá­rio que prejudica a ve­lo­ci­dade de trans­mis­são. No entanto, ao dividir os domínios, também se impede que serviços como o DHCP acedam a outros domínios. Para resolver isso, recorra a uma tec­no­lo­gia como o DHCP relay, que consegue comunicar-se através dos limites de um domínio de difusão.

Domínio de difusão versus domínio de colisão: quais são as di­fe­ren­ças?

Os dois tipos de domínios descrevem sub­di­vi­sões lógicas de uma rede, embora de­sem­pe­nhem funções distintas: o domínio de difusão es­pe­ci­fica com quais par­ti­ci­pan­tes da rede uma trans­mis­são pode ser par­ti­lhada. Por outro lado, o domínio de colisão descreve a parte de uma rede na qual os pacotes de dados podem colidir. Isto ocorre quando dois dis­po­si­ti­vos de rede enviam dados ao mesmo tempo dentro de uma secção (o domínio de colisão).

Enquanto um domínio de difusão só pode ser in­ter­rom­pido pelos routers, os domínios de colisão já estão limitados ao nível dos switches. Por con­se­guinte, não ocorre qualquer colisão entre dois dis­po­si­ti­vos finais ligados entre si através de um switch, mas sim entre o switch e o dis­po­si­tivo final. Isto deve-se ao facto de os dois fenómenos (difusão e colisão) operarem em camadas di­fe­ren­tes do modelo OSI. Uma difusão é enviada na camada de rede (camada 2). As colisões, por outro lado, ocorrem na camada física (camada 1).