Domaines de collision et de diffusion

Deux notions expliquent comment les commutateurs et les concentrateurs structurent le trafic sur un LAN : le domaine de collision et le domaine de diffusion. Ils semblent similaires, mais sont différents, et les confondre est une erreur courante. Maîtriser cette distinction est l’une des parties les plus susceptibles d’être évaluées à l’examen Network+, car elle montre précisément ce que les commutateurs, les concentrateurs et les routeurs font chacun au trafic.

Un domaine de collision est une partie d’un réseau où deux appareils qui émettent simultanément peuvent entrer en collision, ce qui corrompt les deux trames. Les collisions se produisent sur des supports partagés comme un concentrateur ou un ancien bus coaxial, où tout le monde partage un même câble. Plus un domaine de collision contient d’appareils, plus les collisions sont nombreuses et plus le réseau ralentit en situation de charge.

Un domaine de diffusion est l’ensemble des appareils qui recevront tous une trame de diffusion — une trame adressée à tous les appareils du réseau local. Lorsqu’un appareil envoie une diffusion, tous les appareils du même domaine de diffusion la reçoivent. Les diffusions sont normales et utiles, mais un trop grand nombre de diffusions dans un domaine étendu gaspille la bande passante et les ressources de traitement de chaque appareil.

Un concentrateur place tous les appareils connectés dans un seul domaine de collision partagé, car il répète tout le trafic et tout le monde partage le support. C’est sa faiblesse principale. Avec de nombreux appareils connectés à un concentrateur, les collisions se multiplient et les performances diminuent. Un concentrateur maintient également tout le monde dans un seul domaine de diffusion, puisqu’il transmet aussi les diffusions à tous les ports.

Un commutateur place chaque port dans son propre domaine de collision. Comme chaque port dispose d’une bande passante dédiée en duplex intégral, deux appareils connectés à des ports différents ne peuvent pas entrer en collision. Un commutateur doté de 24 ports crée 24 domaines de collision distincts. C’est précisément pourquoi les commutateurs ont éliminé le problème des collisions qui paralysait les réseaux reposant sur des concentrateurs — un fait essentiel pour l’examen.

Voici le point essentiel : un commutateur sépare les domaines de collision, mais ne sépare pas les domaines de diffusion par défaut. Une trame de diffusion est transmise sur tous les ports du commutateur ; tous les appareils d’un commutateur normal partagent donc un seul domaine de diffusion. Les commutateurs résolvent ainsi les collisions, mais laissent les diffusions se propager à l’ensemble du commutateur.

Pour séparer les domaines de diffusion, vous avez besoin d’un routeur ou d’un VLAN (réseau local virtuel). Les routeurs ne transmettent pas les diffusions entre les réseaux ; chaque interface de routeur délimite donc un domaine de diffusion. Les VLAN divisent un commutateur en plusieurs réseaux logiques, chacun constituant son propre domaine de diffusion. Retenez ceci : les commutateurs séparent les domaines de collision ; les routeurs et les VLAN séparent les domaines de diffusion.

Un exercice fréquent à l’examen consiste à compter les domaines dans un schéma :

• Chaque port de commutateur = un domaine de collision.
• Chaque concentrateur = un domaine de collision partagé par tous ses ports.
• Chaque interface de routeur ou VLAN = une limite de domaine de diffusion.

Comptez les ports pour les collisions, et les interfaces de routeur ou les VLAN pour les diffusions.

Ces domaines ont une incidence réelle sur les performances. Un domaine de collision trop étendu (un concentrateur avec de nombreux appareils) provoque une congestion due aux collisions. Un domaine de diffusion trop étendu fait affluer le trafic de diffusion vers de nombreux appareils, ce qui gaspille la bande passante et les ressources du CPU. Une bonne conception réseau maintient ces deux domaines dans des dimensions raisonnables en utilisant des commutateurs et en segmentant le réseau avec des routeurs ou des VLAN.

Lorsqu’un domaine de diffusion devient trop étendu ou qu’une boucle de commutation se forme, les diffusions peuvent se multiplier de manière incontrôlable et provoquer une tempête de diffusion qui sature le réseau et le paralyse. C’est l’une des raisons pour lesquelles les concepteurs maintiennent des domaines de diffusion de taille modérée avec des VLAN et utilisent le protocole Spanning Tree pour empêcher les boucles. Comprendre les domaines de diffusion explique directement pourquoi les tempêtes se produisent et comment la segmentation limite leurs dégâts.

Associez les appareils à leurs effets :

• Concentrateur — un domaine de collision, un domaine de diffusion.
• Commutateur — plusieurs domaines de collision, mais toujours un seul domaine de diffusion.
• Routeur — sépare les domaines de diffusion ; chaque interface constitue son propre domaine.

Ce tableau est l’un des éléments les plus utiles à mémoriser pour l’examen.

Testez vos connaissances sur les domaines.

Vous avez appris la différence entre deux domaines. Un domaine de collision est un endroit où les transmissions peuvent entrer en collision ; un domaine de diffusion est un endroit où une diffusion atteint tout le monde. Un concentrateur en crée un de chaque type. Un commutateur attribue à chaque port son propre domaine de collision, mais conserve par défaut un seul domaine de diffusion. Les routeurs et les VLAN séparent les domaines de diffusion. La règle à mémoriser est la suivante : les commutateurs séparent les domaines de collision ; les routeurs et les VLAN séparent les domaines de diffusion. Comptez les ports pour les collisions, et les interfaces ou les VLAN pour les diffusions.