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.