Domaine de Collision

1. Qu’est-ce qu’un domaine de collision ?

Un domaine de collision est une section d’un réseau où les appareils partagent le même support de transmission.

Si deux appareils essaient d’envoyer des données en même temps, leurs signaux interfèrent, ce qui provoque une collision.

Comme son nom l’indique, il s’agit d’une zone où des collisions peuvent se produire.

Diagramme d'un concentrateur montrant un domaine de collision expliqué avec PC1, PC2 et PC3 partageant tous le même segment.

Dans ce cas, les données sont corrompues et doivent être renvoyées. Cela entraîne des retards et a un impact négatif sur les performances du réseau.

Plus il y a d’appareils qui partagent le même domaine de collision, plus le risque de collision est élevé.

Voyons maintenant comment cela fonctionne en pratique.

2. Pourquoi les collisions se produisent-elles avec les hubs ?

Un hub fonctionne à la couche 1 (couche physique) du modèle OSI.
Il s’agit d’un dispositif qui transmet les données à chaque port, quelle que soit la destination. Il n’inspecte pas le trafic et ne prend aucune décision de transfert.

En d’autres termes, tous les ports d’un hub appartiennent à un seul domaine de collision.

Cas 1 – Pas de collision

Dans un réseau basé sur un hub, imaginons que le PC1 envoie des données au PC2.

Réseau en étoile : Le PC1 envoie des données au PC2 tandis que le PC3 reçoit la trame de manière passive.

Comme le hub diffuse le signal à tous les ports, PC3 reçoit également la trame, mais l’ignore tout simplement.

Comme un seul appareil transmet, il n’y a pas de collision.

Cas 2 – Collision

Supposons maintenant que PC2 et PC3 essaient tous deux d’envoyer des données à PC1 en même temps.

Exemple de collision de réseau : PC2 et PC3 émettent simultanément vers PC1, ce qui provoque des interférences dans le domaine des collisions.

Comme tous les ports d’un hub partagent le même domaine de collision, leurs signaux se heurtent sur la liaison menant à PC1 (Gi0/1).

Cette collision corrompt les données, obligeant les deux PC à attendre et à retransmettre, ce qui introduit des délais.

Au fur et à mesure que les réseaux se sont développés, les hubs sont devenus un goulot d’étranglement majeur pour les performances en raison des collisions fréquentes. Pour remédier à ce problème, des ponts ont été introduits.

3. Comment les Pont ont tenté de résoudre le problème

Pour réduire les collisions, les ponts ont été introduits comme une amélioration par rapport aux plaques tournantes.

Un pont fonctionne à la couche 2 (couche liaison de données) du modèle OSI.
Il relie deux segments d’un réseau et agit comme un filtre. Il examine l’adresse MAC des trames entrantes et ne transmet le trafic entre les segments qu’en cas de nécessité.

Ce processus divise le réseau en deux domaines de collision distincts.

Pont de réseau séparant deux domaines de collision avec des hub: PC1 et PC2 dans un domaine, PC3 et PC4 dans l'autre.

Si une collision se produit dans un segment, elle reste isolée et n’a pas d’impact sur l’autre segment. Cela réduit la portée des collisions dans les réseaux basés sur des hubs.

Cependant, à l’intérieur de chaque segment, des collisions peuvent toujours se produire entre les appareils.

Si les ponts ont permis de réduire l’ampleur des collisions mais ce sont les commutateurs qui ont constitué une véritable avancé dans le temps !

4. Pourquoi les commutateurs ont finalement réglé le problème

Un commutateur est un dispositif de réseau moderne qui fonctionne à la couche 2 (couche de liaison de données) du modèle OSI. On peut le considérer comme un pont multiport.

Contrairement à un concentrateur, un commutateur ne transmet pas les données à tous les ports. Il sait exactement où envoyer chaque trame et ne la transmet qu’au port de destination.

Chaque port crée son propre domaine de collision

Commutateur SW1 reliant PC1 à PC4, chaque port formant un domaine de collision distinct.

Chaque port d’un commutateur forme son propre domaine de collision.
Cela signifie que le trafic d’un appareil n’interfère pas avec le trafic des autres ports.

Même si plusieurs appareils communiquent en même temps, le commutateur traite chaque transmission indépendamment.

Exemple – Deux appareils envoient des données en même temps

Dans cet exemple, PC2 et PC3 envoient tous deux des données à PC1 en même temps.

PC2 et PC3 envoient simultanément des données à PC1 par l'intermédiaire du commutateur SW1, sans provoquer de collision.

Le commutateur reçoit chaque trame sur un port différent et les transmet une à une, sans les mélanger.

5. Résumé

Les domaines de collision sont directement influencés par le type d’appareil utilisé dans le réseau :

  • Un hub (couche 1) : il transmet tout le trafic à chaque port, ce qui constitue un vaste domaine de collision.
  • Un pont (couche 2) : sépare les segments, un domaine de collision par segment.
  • Un commutateur (couche 2) : attribue un domaine de collision distinct à chaque port, ce qui permet d’éliminer complètement les collisions.

Aujourd’hui, les commutateurs sont la norme dans les réseaux Ethernet.
Mais pour dépanner des environnements plus anciens ou se préparer à des certifications telles que le CCNA, il est important de comprendre comment chaque périphérique affecte le domaine de collision et les performances globales du réseau.