Домен коллизий

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 18:54, 1 февраля 2015.

В технологии Ethernet, независимо от применяемого стандарта физического уровня, существует понятие домена коллизий.

Доме́н колли́зий (англ. Collision domain) — это часть сети ethernet, все узлы которой конкурируют за общую разделяемую среду передачи и, следовательно, каждый узел которой может создать коллизию с любым другим узлом этой части сети.

Другими словами, это сегмент сети, имеющий общий физический уровень, в котором доступ к среде передачи может получать только один абонент одновременно. Задержка распространения сигнала между станциями, либо одновременное начало передачи вызывает возникновение коллизий, которые требуют специальной обработки и снижают производительность сети.

Чем больше узлов в таком сегменте — тем выше вероятность коллизий. Для уменьшения домена коллизий применяется сегментация физической сети с помощью мостов и других сетевых устройств более высокого уровня.

Основным преимуществом коммутации является то, что она позволяет разделить (логически сегментировать) сеть на несколько доменов коллизий. Доменом коллизий называется участок сети, на котором организован многостанционный доступ и по­ этому могут возникать коллизии. Коллизии между фреймами происходят только при попытках одновременной передачи данных компьютерами, подключенными к одному и тому же домену коллизий. С использованием приведенного ранее примера сети на рис.1 показано, на какие домены коллизий разбивается сеть в результате применения коммутатора.

Рис.1. Пример сегментации сети коммутатором.

Сегментация сети на домены коллизий предоставляет два основных преимущества:

  • Первым из них, безусловно, является сокращение количества коллизий.
    Например, на рис.1 в доменах коллизий 1 или 2 вероятность возникновения коллизий становится крайне низкой, поскольку в них находится по одному компьютеру. (Коллизия может возникнуть только в том случае, если одновременно с началом передачи хостом этого домена начнется передача с хоста, на которые он пытался передать информацию.) Благодаря этому в рассматриваемом примере общее количество коллизий в сети должно сократиться на 40%, поскольку вероятность возникновения коллизий остается достаточно высокой только для трех компьютеров (находящихся в домене коллизий 3)
  • Второе преимущество состоит в том, что сегментация сети с помощью коммутатора позволяет повысить доступную пропускную способность. Если центральный коммутатор, показанный на рис.1, будет заменен концентратором, и сеть снова превратится в один домен коллизий, то каждый компьютер будет обладать пропускной способностью только в 1,2 Мбит/с (при условии, что линии связи между компьютерами представляют собой соединения Ethernet на 10 Мбит/с). Это обусловлено тем, что все компьютеры должны совместно использовать такую пропускную способность. Если один компьютер ведет передачу данных, то все остальные должны ожидать окончания передачи. Поэтому, чтобы определить доступную пропускную способность в одном домене коллизий, необходимо взять максимальную скорость (в сети Ethernet на 10 Мбит/с она составляет только около 6 Мбит/с из-за коллизии, ограничений на размеры фреймов и в связи с наличием промежутков между фреймами) и разделить ее на количество хостов (пять). Но после сегментации каждый домен коллизий позволяет использовать всю пропускную способность, которая составляет 6 Мбит/с. Поэтому сервер в домене коллизий 1 и компьютер в домене коллизий 2 могут работать на полной скорости 6 Мбит/с, а три компьютера в домене коллизий 3 могут использовать только 2 Мбит/с.