نطاقات التصادم والبث

تشرح فكرتان كيفية تأثير المحولات والموزعات في حركة المرور على شبكة LAN: نطاق التصادم ونطاق البث العام. تبدو الفكرتان متشابهتين، لكنهما مختلفتان، والخلط بينهما خطأ شائع. ويُعد إتقان هذا الفرق من أكثر أجزاء اختبار Network+ قابلية للاختبار، لأنه يوضح بدقة ما يفعله كل من المحولات والموزعات والموجّهات بحركة المرور.

نطاق التصادم هو جزء من الشبكة يمكن أن يحدث فيه تصادم عندما يرسل جهازان في الوقت نفسه، مما يؤدي إلى إفساد الإطارين معًا. تحدث التصادمات على الوسائط المشتركة، مثل الموزع أو ناقل الكبل المحوري القديم، حيث يتشارك الجميع سلكًا واحدًا. وكلما زاد عدد الأجهزة في نطاق تصادم واحد، زادت التصادمات وأصبحت الشبكة أبطأ عند زيادة الحمل.

نطاق البث العام هو مجموعة الأجهزة التي ستتلقى جميعها إطار بث عام — أي إطار موجّه إلى الجميع على الشبكة المحلية. عندما يرسل جهاز ما بثًا عامًا، تستلمه كل الأجهزة الموجودة في نطاق البث العام نفسه. تُعد عمليات البث العام طبيعية ومفيدة، لكن كثرتها في نطاق كبير واحد تهدر عرض النطاق الترددي وقدرة المعالجة لدى كل جهاز.

يضع الموزع كل جهاز متصل ضمن نطاق تصادم مشترك واحد، لأنه يكرر كل حركة المرور ويتشارك الجميع الوسط الناقل. وهذه هي نقطة الضعف الأساسية في الموزع. فعند توصيل أجهزة كثيرة بموزع، تتضاعف التصادمات وينخفض الأداء. كما يُبقي الموزع الجميع ضمن نطاق بث عام واحد، لأنه يمرر عمليات البث العام إلى جميع المنافذ أيضًا.

يضع المحول كل منفذ ضمن نطاق تصادم خاص به. وبما أن كل منفذ يحصل على عرض نطاق ترددي مخصص وبنمط إرسال مزدوج كامل، فلا يمكن لجهازين على منفذين مختلفين أن يتصادما. ينشئ محول يضم 24 منفذًا 24 نطاق تصادم منفصلًا. وهذا تحديدًا هو سبب إنهاء المحولات لمشكلة التصادم التي كانت تشل الشبكات المعتمدة على الموزعات — وهي حقيقة أساسية في الاختبار.

إليك النقطة المهمة: يفصل المحول نطاقات التصادم، لكنه لا يفصل نطاقات البث العام افتراضيًا. يُمرَّر إطار البث العام عبر جميع منافذ المحول، لذلك تتشارك جميع الأجهزة الموجودة على محول عادي نطاق بث عام واحدًا. وهكذا تحل المحولات مشكلة التصادمات، لكنها تترك عمليات البث العام تنتشر عبر المحول بأكمله.

لتقسيم نطاقات البث العام، تحتاج إلى موجّه أو VLAN (شبكة LAN افتراضية). لا تمرر الموجّهات عمليات البث العام بين الشبكات، لذلك تحدد كل واجهة موجّه نطاق بث عام. وتقسم شبكات VLAN محولًا واحدًا إلى عدة شبكات منطقية، لكل منها نطاق بث عام خاص بها. تذكر: المحولات تفصل نطاقات التصادم؛ والموجّهات وشبكات VLAN تفصل نطاقات البث العام.

من المهام المفضلة في الاختبار حساب النطاقات في مخطط:

• كل منفذ محول = نطاق تصادم واحد.
• كل موزع = نطاق تصادم واحد مشترك بين جميع منافذه.
• كل واجهة موجّه أو VLAN = حد لنطاق بث عام واحد.

احسب المنافذ للتصادمات، وواجهات الموجّه أو شبكات VLAN لعمليات البث العام.

تؤثر هذه النطاقات في الأداء الفعلي. فنطاق التصادم الكبير جدًا، مثل موزع يضم أجهزة كثيرة، يسبب ازدحامًا بسبب التصادمات. كما أن نطاق البث العام الكبير جدًا يتسبب في إغراق العديد من الأجهزة بـحركة مرور البث العام، مما يهدر عرض النطاق الترددي ووحدة المعالجة المركزية. ويحافظ تصميم الشبكة الجيد على صغر كلا النطاقين بدرجة معقولة باستخدام المحولات وتقسيم الشبكة بالموجّهات أو شبكات VLAN.

عندما يكبر نطاق البث العام أكثر من اللازم أو تتشكل حلقة تبديل، يمكن أن تتضاعف عمليات البث العام بلا تحكم لتتحول إلى عاصفة بث عام تُغرق الشبكة وتتسبب في توقفها تمامًا. وهذا أحد أسباب إبقاء المصممين نطاقات البث العام محدودة باستخدام شبكات VLAN، واستخدام Spanning Tree Protocol لمنع الحلقات. ويساعد فهم نطاقات البث العام مباشرةً في تفسير سبب حدوث العواصف وكيف يحد التقسيم من أضرارها.

اربط الأجهزة بتأثيراتها:

• الموزع — نطاق تصادم واحد، ونطاق بث عام واحد.
• المحول — نطاقات تصادم متعددة، مع بقاء نطاق بث عام واحد.
• الموجّه — يفصل نطاقات البث العام؛ وكل واجهة تمثل نطاقًا خاصًا بها.

يُعد هذا الجدول من أهم الأمور التي ينبغي حفظها للاختبار.

اختبر معرفتك بالنطاقات.

تعلمت الفرق بين نطاقين. نطاق التصادم هو المكان الذي يمكن أن تتصادم فيه عمليات الإرسال، أما نطاق البث العام فهو المكان الذي يصل فيه البث العام إلى الجميع. ينشئ الموزع نطاقًا واحدًا من كل نوع. ويمنح المحول كل منفذ نطاق تصادم خاصًا به، لكنه يُبقي نطاق بث عام واحدًا افتراضيًا. تفصل الموجّهات وشبكات VLAN نطاقات البث العام. والقاعدة التي ينبغي حفظها هي: المحولات تفصل نطاقات التصادم؛ والموجّهات وشبكات VLAN تفصل نطاقات البث العام. احسب المنافذ للتصادمات، والواجهات أو شبكات VLAN لعمليات البث العام.