沖突域

沖突域

兩台計算機在同時通信時會發生沖突
在以太網中,如果某個CSMA/CD網絡上的兩台計算機在同時通信時會發生沖突,那麼這個CSMA/CD網絡就是一個沖突域(collision domain)。如果以太網中各個網段以集線器連接,因為不能避免沖突,所以它們仍然是一個沖突域。以沖突域中沖突對象數目的變化為度量标準,給出核屬性和屬性重要性的計算方法,并設計了快速求解核屬性和屬性重要性的算法。[1]
  • 中文名:沖突域
  • 外文名:collision domain
  • 相關概念:廣播域、集線器、交換機、路由器

技術原理

用網橋劃分多個纜段,多個纜段之間沒有沖突,但一個纜段中有沖突(各個纜段中用HUB連接),一個纜段中的一個沖突是一個沖突域,一個沖突域(即同一纜段中的)都能收到所有被發送的幀,因為HUB是完全複制的。

交換設備可以分隔沖突信号,我們可以利用交換設備将幾個分離的網絡組合為一個大的互聯的以太網。

對網絡進行分段的原因是:分離流量并創建更小的沖突域來使用戶獲得更高的帶寬,否則網絡很快會被流量所阻塞,沖突域就是連接在同一導線上的所有工作站的集合,或者說是同一物理網段上所有節點的集合,或以太網上競争同一帶寬的節點集合。

比如某台特定設備在網段上發送一個數據包,迫使同一個網段上的其他設備都必須注意到這一點,在同一時刻,如果兩台不同的設備試圖發送數據包,就會發生沖突,此後,兩台設備都必須重新發送數據包,同一時刻隻能有一台設備發送。(交換機則可以用來分割沖突域,但不能從物理上分割廣播域),路由器則每個接口提供一個單獨的廣播域,路由既可以分割沖突域,同時也可以分割廣播域。

主要特點

沖突域是在同一個網絡上兩個設備同時進行傳輸則會産生沖突;在網路内部數據分組所産生與發生沖突的這樣一個區域稱為沖突域,所有的共享介質環境都是一個沖突域,在共享介質環境中一定類型的沖突域是正常行為。

預防措施

集線器是一個标準的共享式設備,也就是同一時刻隻有一個端口下聯的設備可以發送數據。正常工作時,集線器随機選出某一端口設備并讓它獨占全部帶寬與集線器上聯設備(如交換機、路由器等)進行通信。因此,集線器設備的所有端口即形成了一個沖突域。

為了有效避免沖突,局域網中使用交換機(Switch)來分割沖突域。對網絡進行分割的原因是為了分離流量并創建更小的沖突域來使用戶獲得更高的帶寬,否則同一時刻數據太多容易導緻網絡擁擠形成阻塞。

設備區别

集線器與交換機的區别

集線器與交換機的區别在于:

集線器是一種物理層設備,本身不能識别MAC地址和IP地址,當集線器下連接的主機設備間傳輸數據時,數據包是以廣播的方式進行傳輸,由每一台主機自己驗證MAC地址來确定是否接收。

這種情況下,同一時刻由集線器連接的網絡中隻能傳輸一組數據,如果發生沖突則需要重傳。集線器下連接的所有端口共享整個帶寬,即所有端口為一個沖突域,如圖所示。

交換機則是工作在數據鍊路層的設備,在接收到數據後,通過查找自身系統MAC地址表中的MAC地址與端口對應關系,将數據傳送到目的端口。

交換機在同一時刻可進行多個端口之間的數據傳輸,每一端口都是獨立的物理網段,連接在端口上的網絡設備獨自享有全部的帶寬。因此,交換機起到了分割沖突域的作用,每一個端口為一個沖突域,如圖所示。

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