Kollisions- og broadcast-domæner

To begreber forklarer, hvordan switches og hubs former trafikken på et LAN: kollisionsdomænet og broadcastdomænet. De lyder ens, men er forskellige, og det er en almindelig fejl at forveksle dem. At beherske denne forskel er noget af det, der oftest testes i Network+-eksamen, fordi den præcist viser, hvad switches, hubs og routere hver især gør ved trafikken.

Et kollisionsdomæne er en del af et netværk, hvor to enheder, der sender samtidig, kan kollidere, så begge rammer beskadiges. Kollisioner opstår på delte medier som en hub eller en gammel koaksialbus, hvor alle deler én ledning. Jo flere enheder der er i ét kollisionsdomæne, desto flere kollisioner opstår der, og desto langsommere bliver netværket under belastning.

Et broadcastdomæne er den mængde enheder, som alle modtager en broadcast-ramme — en ramme, der er adresseret til alle på det lokale netværk. Når én enhed sender en broadcast, modtager alle enheder i det samme broadcastdomæne den. Broadcasts er normale og nyttige, men for mange i ét stort domæne spilder båndbredde og behandlingskapacitet på alle enheder.

En hub placerer alle tilsluttede enheder i ét fælles kollisionsdomæne, fordi den gentager al trafik, og alle deler mediet. Det er hubbens største svaghed. Med mange enheder på en hub bliver der flere kollisioner, og ydeevnen falder. En hub holder også alle i ét broadcastdomæne, fordi den videresender broadcasts til alle porte.

En switch placerer hver port i sit eget kollisionsdomæne. Fordi hver port har dedikeret båndbredde i fuld dupleks, kan to enheder på forskellige porte ikke kollidere. En switch med 24 porte opretter 24 separate kollisionsdomæner. Det er netop derfor, switches løste kollisionsproblemet, som lammede hub-baserede netværk — en vigtig eksamensoplysning.

Her er den afgørende pointe: En switch opdeler kollisionsdomæner, men opdeler ikke broadcastdomæner som standard. En broadcast-ramme videresendes ud gennem alle switchens porte, så alle enheder på en normal switch deler ét broadcastdomæne. Switches løser altså kollisioner, men lader broadcasts sprede sig over hele switchen.

For at opdele broadcastdomæner skal du bruge en router eller et VLAN (Virtual LAN). Routere videresender ikke broadcasts mellem netværk, så hver routergrænseflade afgrænser et broadcastdomæne. VLAN'er opdeler én switch i flere logiske netværk, som hver har sit eget broadcastdomæne. Husk: switches opdeler kollisionsdomæner; routere og VLAN'er opdeler broadcastdomæner.

En yndet eksamensopgave er at tælle domæner i et diagram:

• Hver switchport = ét kollisionsdomæne.
• Hver hub = ét kollisionsdomæne, der deles af alle dens porte.
• Hver routergrænseflade eller hvert VLAN = én grænse for et broadcastdomæne.

Tæl porte for kollisioner og routergrænseflader eller VLAN'er for broadcasts.

Disse domæner påvirker den faktiske ydeevne. Et for stort kollisionsdomæne (en hub med mange enheder) skaber overbelastning på grund af kollisioner. Et for stort broadcastdomæne får broadcasttrafik til at oversvømme mange enheder, hvilket spilder båndbredde og CPU-kapacitet. Et godt netværksdesign holder begge domæner rimeligt små ved at bruge switches og segmentere med routere eller VLAN'er.

Når et broadcastdomæne bliver for stort, eller der opstår en switching-loop, kan broadcasts formere sig ukontrolleret til en broadcaststorm, der oversvømmer netværket og får det til at gå i stå. Det er en af grundene til, at designere holder broadcastdomæner moderate med VLAN'er og bruger Spanning Tree Protocol til at forhindre loops. Når du forstår broadcastdomæner, kan du direkte forklare, hvorfor storme opstår, og hvordan segmentering begrænser deres skade.

Knyt enhederne sammen med deres effekter:

• Hub — ét kollisionsdomæne, ét broadcastdomæne.
• Switch — mange kollisionsdomæner, stadig ét broadcastdomæne.
• Router — adskiller broadcastdomæner; hver grænseflade er sit eget.

Denne tabel er noget af det mest værdifulde at huske til eksamen.

Du har lært forskellen mellem to domæner. Et kollisionsdomæne er et område, hvor transmissioner kan kollidere; et broadcastdomæne er et område, hvor en broadcast når alle. En hub skaber ét af hver. En switch giver hver port sit eget kollisionsdomæne, men beholder som standard ét broadcastdomæne. Routere og VLAN'er opdeler broadcastdomæner. Huskereglen er: Switches opdeler kollisionsdomæner; routere og VLAN'er opdeler broadcastdomæner. Tæl porte for kollisioner og grænseflader eller VLAN'er for broadcasts.