Domínio de colisão
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1. O que é um domínio de colisão?
Um domínio de colisão é uma seção de uma rede em que os dispositivos compartilham o mesmo meio de transmissão.
Se dois dispositivos tentarem enviar dados ao mesmo tempo, seus sinais interferirão, causando uma colisão.
Como o nome sugere, é uma zona onde podem ocorrer colisões.
Quando isso acontece, os dados são corrompidos e precisam ser reenviados. Isso causa atrasos e afeta negativamente o desempenho da rede.
Quanto mais dispositivos compartilharem o mesmo domínio de colisão, maior será o risco de colisões.
Vamos ver como isso funciona na prática.
2. Por que as colisões ocorrem com os hubs
Um hub opera na Camada 1 (Camada Física) do modelo OSI.
É um dispositivo burro que encaminha dados para todas as portas, independentemente do destino. Ele não inspeciona o tráfego nem toma nenhuma decisão de encaminhamento.
Em outras palavras, todas as portas em um hub pertencem a um único domínio de colisão.
Case 1 — No Collision
Em uma rede baseada em hub, imagine que o PC1 envia dados para o PC2.
Como o hub transmite o sinal para todas as portas, o PC3 também recebe o quadro, mas simplesmente o ignora.
Como apenas um dispositivo está transmitindo, não há colisão.
Caso 2 – Ocorre uma colisão
Agora, suponha que o PC2 e o PC3 tentem enviar dados para o PC1 ao mesmo tempo.
Como todas as portas em um hub compartilham o mesmo domínio de colisão, seus sinais colidem no link que vai para o PC1 (Gi0/1).
Essa colisão corrompe os dados, forçando os dois PCs a esperar e retransmitir, o que introduz atrasos.
Com o crescimento das redes, os hubs se tornaram um grande gargalo de desempenho devido às colisões frequentes. Para resolver esse problema, foram introduzidas as pontes.
3. Como as pontes tentaram resolver o problema
Para reduzir as colisões, as pontes foram introduzidas como uma melhoria em relação aos hubs.
Uma ponte opera na Camada 2 (Camada de link de dados) do modelo OSI.
Ela conecta dois segmentos de uma rede e atua como um filtro. Ela examina o endereço MAC dos quadros recebidos e só encaminha o tráfego entre os segmentos quando necessário.
Esse processo divide a rede em dois domínios de colisão separados.
Se ocorrer uma colisão em um segmento, ela permanecerá isolada e não afetará o outro. Isso reduz o escopo das colisões em redes baseadas em hub.
No entanto, dentro de cada segmento, ainda podem ocorrer colisões entre dispositivos.
Embora as pontes tenham ajudado a reduzir o escopo das colisões, o verdadeiro avanço veio com os switches.
4. Por que os switches finalmente resolveram o problema
Um switch é um dispositivo de rede moderno que opera na camada 2 (camada de link de dados) do modelo OSI. Você pode pensar nele como uma ponte multiportas.
Ao contrário de um hub, um switch não encaminha dados para todas as portas. Ele sabe exatamente para onde enviar cada quadro e o entrega somente à porta de destino.
Cada porta cria seu próprio domínio de colisão
Cada porta em um switch forma seu próprio domínio de colisão.
Isso significa que o tráfego de um dispositivo não interfere no tráfego de outras portas.
Mesmo que vários dispositivos estejam se comunicando ao mesmo tempo, o switch lida com cada transmissão de forma independente.
Exemplo – Dois dispositivos enviam dados ao mesmo tempo
Neste exemplo, PC2 e PC3 enviam dados para PC1 ao mesmo tempo.
O switch recebe cada quadro em uma porta diferente e os encaminha um a um, sem misturá-los.
5. Resumo
Os domínios de colisão são diretamente influenciados pelo tipo de dispositivo usado na rede:
- Um hub (Camada 1): encaminha todo o tráfego para todas as portas, um grande domínio de colisão
- Uma ponte (Camada 2): separa segmentos, um domínio de colisão por segmento
- Um switch (camada 2): atribui um domínio de colisão separado a cada porta, eliminando completamente as colisões
Atualmente, os switches são o padrão em redes Ethernet.
Mas para solucionar problemas em ambientes mais antigos ou se preparar para certificações como a CCNA, é importante entender como cada dispositivo afeta o domínio de colisão e o desempenho geral da rede.