Domaine de collision : que cache ce terme ?

Il est probable que vous ren­con­triez souvent le terme « domaine de collision » lorsqu’il est question des dif­fé­rentes tech­niques réseau. Quel est ce phénomène ? Qu’est-ce qui dif­fé­ren­cie ce domaine d’un domaine de diffusion ? Nous répondons à vos questions.

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

Un domaine de collision (collision domain en anglais) est un réseau fermé composé, entre autres, de lignes et de stations de la couche 1 dans le modèle OSI.

Un domaine de collision se ca­rac­té­rise par la pos­si­bi­lité pour un seul appareil d’envoyer des données sur un support de trans­mis­sion physique. À partir du moment où au moins deux appareils tentent de trans­mettre des données, une collision se produit, et les données à trans­mettre n’arrivent donc pas à des­ti­na­tion. En effet, si plusieurs appareils tentent d’accéder au support, la tension exercée sur celui-ci s’accroît et les dif­fé­rents signaux se su­per­po­sent. Plus le nombre d’appareils accédant si­mul­ta­né­ment au support de trans­mis­sion est important, plus il y a de risques qu’une collision se produise. Si la distance qui sépare les dif­fé­rentes stations est trop im­por­tante, cela peut également favoriser les col­li­sions.

Détecter et éviter les col­li­sions : comment fonc­tionne la méthode CSMA/CD ?

« Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection » est une méthode qui a fait ses preuves et qui permet de détecter et d’éviter les col­li­sions. L’acronyme CSMA/CD est fré­quem­ment utilisé pour y faire référence. En français, ce terme signifie « Accès multiple avec écoute de la porteuse/Détection des col­li­sions ». Pour ce qui est du protocole Ethernet, ce contrôle du flux est régi par la norme IEEE 802.3.

Avec cette méthode, les stations intégrées au domaine con­trô­lent la tension appliquée au support. À partir du moment où deux stations envoient si­mul­ta­né­ment des données, les signaux se su­per­po­sent et en­traî­nent un dé­pas­se­ment des valeurs limites préa­la­ble­ment définies. Cela cor­res­pond à la bonne détection de la collision, et le processus d’envoi se répète donc après une courte latence. Néanmoins, si le support est libre, les signaux de données peuvent alors être envoyés sans qu’il y ait d’in­ter­fé­rence.

Quelles sont les con­di­tions limites relatives à la taille du domaine de collision ?

Pour garantir le bon fonc­tion­ne­ment de la méthode CSMA/CD, le protocole Ethernet cor­res­pon­dant ne doit pas comp­ta­bi­li­ser plus de 1 023 stations con­nec­tées au domaine concerné. Il n’est de plus pas possible d’utiliser plus de cinq segments de câbles et de quatre ré­pé­ti­teurs, et seuls trois segments peuvent être raccordés à des stations ter­mi­nales. En cas de dé­pas­se­ment de ces valeurs maximales, le domaine de collision est alors trop grand, ce qui ne permet plus de détecter les col­li­sions à l’aide de la procédure présentée ci-dessus.

Comment dé­ter­mi­ner un domaine de collision ?

Pour délimiter un domaine de collision, il convient de tenir compte des segments réseau qui en font partie. Ici, les ponts et les com­mu­ta­teurs agissent en règle générale comme des stations de sé­pa­ra­tion. Ces deux com­po­sants sont des éléments de couplage situés au niveau 2 de la couche OSI. Ils prennent en charge la trans­mis­sion des paquets de données. En principe, les com­mu­ta­teurs peuvent accéder à plus de deux ports. Chacun de ces ports est relié à une station par un câble ; il forme alors son propre domaine de collision avec celle-ci.

La situation est dif­fé­rente quand un hub fait partie du réseau. Con­trai­re­ment aux ponts et aux com­mu­ta­teurs, les hubs fonc­tion­nent sur la couche OSI 1. Ils relient entre elles plusieurs stations du réseau et leur fonction peut être rap­pro­chée de celle d’un ré­par­ti­teur. Le hub et toutes les stations qui lui sont associées forment un seul domaine de collision. Dans une telle cons­tel­la­tion, une seule station peut à chaque fois échanger des signaux de données avec le hub. Si un autre appareil essaye de trans­mettre des données au hub, celles-ci n’at­teig­nent pas leur cible.

In­con­vé­nients des domaines de collision

Les col­li­sions pures et simples sont pra­ti­que­ment iné­vi­tables au quotidien sur les supports partagés. À première vue, elles ne cons­ti­tuent pas un problème grave. Pour cela, elles ne doivent toutefois pas survenir à une fréquence trop élevée. Un taux de collision élevé peut en effet perturber le trafic de données, ce qui nécessite l’in­ter­rup­tion de la trans­mis­sion. Pour cette raison, les domaines de collision sont peu évolutifs, voire pas du tout, car les col­li­sions trop fré­quentes pro­vo­quent une surcharge sur le réseau, ce qui engendre des pertes de per­for­mance con­si­dé­rables.

Ce problème constitue un in­con­vé­nient dans la mesure où les économies d’échelle sont es­sen­tielles à la réussite à long terme d’une en­tre­prise (le mot-clé est ici le terme « économie d’échelle »). En principe, la méthode CSMA/CD est une solution efficace pour détecter les col­li­sions, mais la gestion et la main­te­nance relatives au protocole peuvent parfois s’avérer assez complexes.

Quelles sont les dif­fé­rences entre un domaine de collision et un domaine de diffusion ?

Pour commencer, les domaines de collision et les domaines de diffusion sont deux phé­no­mènes qui se rap­por­tent à la division logique d’un réseau. Ils se ca­rac­té­ri­sent toutefois par les dif­fé­rences dans leur niveau et leur dé­li­mi­ta­tion.

Un domaine de diffusion est un cluster qui englobe un ou plusieurs domaines de collision. Un domaine de diffusion envoie et reçoit un certain trafic de données de diffusion. Deux com­po­sants peuvent permettre de le délimiter : un VLAN ou un routeur. Lorsque deux terminaux sont reliés par des routeurs, des ponts ou des com­mu­ta­teurs, il ne peut y avoir de collision entre eux ; une collision peut néanmoins se produire entre le terminal et le com­mu­ta­teur. En effet, les domaines de collision et les domaines de diffusion fonc­tion­nent sur des couches dif­fé­rentes du modèle OSI.