Dominios de colisión y de broadcast

Dos conceptos explican cómo los switches y los hubs dan forma al tráfico en una LAN: el dominio de colisión y el dominio de broadcast. Parecen similares, pero son diferentes, y confundirlos es un error común. Dominar esta distinción es una de las partes más evaluadas del examen Network+, porque muestra exactamente qué hacen los switches, los hubs y los routers con el tráfico.

Un dominio de colisión es una parte de la red en la que dos dispositivos que transmiten al mismo tiempo pueden colisionar, corrompiendo ambas tramas. Las colisiones ocurren en medios compartidos, como un hub o un antiguo bus coaxial, donde todos comparten el mismo cable. Cuantos más dispositivos haya en un dominio de colisión, más colisiones se producirán y más lenta será la red cuando tenga carga.

Un dominio de broadcast es el conjunto de dispositivos que recibirán una trama de broadcast, es decir, una trama dirigida a todos los dispositivos de la red local. Cuando un dispositivo envía un broadcast, todos los dispositivos del mismo dominio de broadcast lo reciben. Los broadcasts son normales y útiles, pero demasiados broadcasts en un dominio grande desperdician ancho de banda y capacidad de procesamiento en todos los dispositivos.

Un hub coloca todos los dispositivos conectados en un único dominio de colisión compartido, porque repite todo el tráfico y todos comparten el medio. Esta es la principal debilidad del hub. Cuando hay muchos dispositivos conectados a un hub, las colisiones se multiplican y el rendimiento disminuye. Un hub también mantiene a todos los dispositivos en un único dominio de broadcast, ya que reenvía los broadcasts a todos los puertos.

Un switch coloca cada puerto en su propio dominio de colisión. Como cada puerto dispone de un ancho de banda dedicado y full-duplex, dos dispositivos conectados a puertos diferentes no pueden colisionar. Un switch de 24 puertos crea 24 dominios de colisión independientes. Esta es precisamente la razón por la que los switches eliminaron el problema de las colisiones que paralizaba las redes basadas en hubs: un dato clave para el examen.

Aquí está el matiz crucial: un switch separa los dominios de colisión, pero no separa los dominios de broadcast de forma predeterminada. Una trama de broadcast se reenvía por todos los puertos del switch, por lo que todos los dispositivos conectados a un switch normal comparten un único dominio de broadcast. En resumen, los switches resuelven las colisiones, pero permiten que los broadcasts se propaguen por todo el switch.

Para dividir los dominios de broadcast, necesita un router o una VLAN (Virtual LAN). Los routers no reenvían broadcasts entre redes, por lo que cada interfaz de router delimita un dominio de broadcast. Las VLAN dividen un switch en varias redes lógicas, cada una con su propio dominio de broadcast. Recuerde: los switches separan los dominios de colisión; los routers y las VLAN separan los dominios de broadcast.

Una tarea frecuente en los exámenes consiste en contar los dominios de un diagrama:

• Cada puerto de switch = un dominio de colisión.
• Cada hub = un dominio de colisión compartido por todos sus puertos.
• Cada interfaz de router o VLAN = un límite de dominio de broadcast.

Cuente los puertos para las colisiones y las interfaces de router o las VLAN para los broadcasts.

Estos dominios afectan al rendimiento real. Un dominio de colisión demasiado grande (un hub con muchos dispositivos) provoca congestión debido a las colisiones. Un dominio de broadcast demasiado grande hace que el tráfico de broadcast inunde muchos dispositivos, desperdiciando ancho de banda y CPU. Un buen diseño de red mantiene ambos dominios en un tamaño razonable mediante el uso de switches y la segmentación con routers o VLAN.

Cuando un dominio de broadcast crece demasiado o se forma un bucle de switching, los broadcasts pueden multiplicarse sin control hasta provocar una tormenta de broadcast que inunda la red y la deja prácticamente inutilizada. Esta es una de las razones por las que los diseñadores mantienen los dominios de broadcast en un tamaño moderado mediante VLAN y utilizan Spanning Tree Protocol para evitar bucles. Comprender los dominios de broadcast explica directamente por qué se producen las tormentas y cómo la segmentación limita sus daños.

Relacione cada dispositivo con sus efectos:

• Hub — un dominio de colisión y un dominio de broadcast.
• Switch — muchos dominios de colisión, pero un único dominio de broadcast.
• Router — separa los dominios de broadcast; cada interfaz constituye uno propio.

Esta tabla es uno de los elementos más importantes que debe memorizar para el examen.

Ponga a prueba sus conocimientos sobre los dominios.

Ha aprendido la diferencia entre dos dominios. Un dominio de colisión es el lugar donde las transmisiones pueden colisionar; un dominio de broadcast es el lugar donde un broadcast llega a todos. Un hub crea uno de cada tipo. Un switch proporciona a cada puerto su propio dominio de colisión, pero mantiene un único dominio de broadcast de forma predeterminada. Los routers y las VLAN separan los dominios de broadcast. La regla que debe memorizar es: los switches separan los dominios de colisión; los routers y las VLAN separan los dominios de broadcast. Cuente los puertos para las colisiones y las interfaces o VLAN para los broadcasts.