Les domaines de collisions et de diffusions

Les concepts de domaines de collisions et de diffusions donnent une vue d’ensemble sur comment fonctionnent les réseaux locaux. Ils servent à identifier des sections précises du réseau où certaines actions ou comportements se produisent. Cette compréhension aide à planifier, améliorer et réparer un réseau plus efficacement.

Comprendre ces domaines aide aussi à voir l’utilité de chaque pièce d’équipement dans le réseau. Par exemple, savoir où se termine un domaine de collision peut montrer pourquoi il est préférable d’utiliser un commutateur plutôt qu’un simple concentrateur. Maîtriser ces domaines contribue également à réduire les embouteillages sur le réseau, à améliorer la qualité des transmissions et à réduire les interférences et collisions.

De plus, ces domaines aident à mettre en place des mesures de sécurité. Ils peuvent indiquer où il est nécessaire de mettre en place des contrôles d’accès ou des séparations pour protéger contre l’espionnage ou les intrusions.

Les domaines de collision

Les domaines de collision sont des parties du réseau où des collisions de données peuvent se produire quand deux appareils envoient des informations en même temps. Ces collisions peuvent diminuer la qualité des communications et ralentir le réseau. Pour saisir la dynamique de ces domaines et leur interaction avec différents équipements, il est utile d’analyser la fonction de chaque équipement dans le réseau. Selon l’équipement choisi, ces domaines peuvent être élargis, réduits ou isolés, affectant directement les performances et l’efficacité du réseau. Les hubs, ponts et commutateurs ont tous une grande influence sur la taille et l’étendue de ces domaines.

Le hub est un équipement simple qui capte un signal d’un appareil connecté et le diffuse à tous les autres appareils du même segment. Par conséquent, tout le segment de réseau relié à un hub forme un seul domaine de collision. Si deux appareils connectés au hub transmettent simultanément des données, il y aura collision. C’est pour cette raison que les hubs ne sont généralement pas recommandés pour les grands réseaux. Ils sont plus appropriés pour les petits réseaux avec moins de risques de collisions.

Un pont est un dispositif utilisé pour séparer un grand domaine de collision en plusieurs plus petits. Il analyse les trames de données pour décider dans quel segment les envoyer. Par exemple, si un appareil du segment A veut envoyer des données à un autre appareil du même segment, le pont évite de transmettre la trame au segment B. Cela limite les collisions puisque les trames ne circulent que là où elles sont nécessaires. En distribuant le trafic de cette façon, le pont contribue à améliorer l’efficacité du réseau.

Le switch est un pas en avant par rapport au pont en termes de gestion du trafic réseau. Chaque port d’un switch constitue son propre domaine de collision, ce qui signifie que deux dispositifs connectés à deux ports différents peuvent transmettre des données simultanément sans risque de collision. Le switch utilise une table d’adresses MAC pour déterminer où envoyer chaque trame, garantissant ainsi que chaque trame n’est envoyée qu’à son port de destination prévu. Cela optimise considérablement le trafic réseau, réduit les collisions et permet de maintenir des vitesses de réseau élevées.

Les domaines de diffusion

Les domaines de diffusion sont des segments de réseau où une trame broadcast est diffusée à tous les dispositifs présents. En d’autres termes, lorsqu’un dispositif envoie une trame broadcast, chaque appareil dans ce domaine de diffusion la reçoit et la traite. Cependant, la manière dont ces trames sont gérées varie en fonction de l’équipement réseau utilisé.

Dans le cas d’un hub, la situation est assez simple. Lorsqu’un dispositif connecté à un hub envoie une trame broadcast, le hub retransmet cette trame à tous les autres dispositifs sur le segment. Tous les appareils du segment reçoivent donc cette trame, qu’ils soient ou non la destination finale. En conséquence, avec un hub, le domaine de diffusion englobe tous les appareils connectés à ce hub. Cela signifie que, dans un réseau uniquement basé sur des hubs, la trame broadcast atteint chaque coin du réseau, ce qui peut causer une surcharge si les broadcasts sont fréquents.

Un switch opère à la couche de liaison de données du modèle OSI. Lorsqu’il reçoit une trame broadcast, il la transmet à tous les ports, sauf celui par lequel la trame est arrivée. Cela signifie que, bien qu’un switch divise un réseau en plusieurs domaines de collision, le domaine de diffusion reste intact, englobant tous les dispositifs connectés au switch. Toutefois, un réseau composé de plusieurs switches peut utiliser des technologies comme le VLAN pour segmenter davantage le domaine de diffusion.

Contrairement aux hubs et aux switches, les routeurs ne propagent pas les trames broadcast. Cela signifie que les routeurs créent des frontières pour les domaines de diffusion. Chaque interface d’un routeur est donc considérée comme son propre domaine de diffusion. En conséquence, l’introduction de routeurs dans un réseau est un excellent moyen de diviser et de contrôler les domaines de diffusion, réduisant ainsi la charge de trafic broadcast sur le réseau et améliorant les performances globales.

Comprendre les domaines de diffusion est utile pour gérer plus facilement les adresses IP dans les réseaux. Chaque domaine de diffusion représente un sous-réseau distinct où tous les équipements peuvent communiquer directement via des adresses IP, sans nécessiter de routeurs pour transmettre leurs données.

Cette compréhension facilite l’attribution des plages d’adresses IP adéquates. Par exemple, en connaissant le nombre d’appareils dans un domaine de diffusion donné, on peut ajuster la taille de la plage d’adresses IP nécessaire pour ce sous-réseau, évitant ainsi de gaspiller des adresses ou de se retrouver à court. Cela aide à organiser logiquement les adresses. Les équipements d’un même département ou service peuvent se voir attribuer des adresses dans le même sous-réseau, ce qui simplifie l’administration, la gestion de la sécurité et le dépannage.

Aperçu des domaines de collision et de diffusion

Les illustrations ci-dessous offrent une superposition des domaines de collision et de diffusion, mettant en lumière leur interrelation au sein des réseaux informatiques. Cette juxtaposition vise à fournir une vision globale et intégrée de ces deux concepts. En observant ces domaines en même temps, il est plus facile de comprendre comment ils coexistent, interagissent et influencent la performance et la structure du réseau. Cette approche permet d’approfondir la compréhension des mécanismes sous-jacents qui régissent les communications au sein d’un réseau.

La première illustration montre l’utilisation d’un hub et d’un commutateur. Le hub fonctionne en créant un seul domaine de collision, où tous les appareils qui y sont connectés partagent le même segment. Si plusieurs de ces appareils essaient d’envoyer des données en même temps, des collisions peuvent se produire. Dans cette configuration, le domaine de diffusion inclut également tous ces appareils, car un message envoyé à tous par l’un d’entre eux serait reçu par tous les autres.

En revanche, le switch, lui, opère différemment. Chaque port du switch constitue son propre domaine de collision, permettant ainsi à chaque dispositif connecté de communiquer simultanément sans risque de collision sur ce port précis. Toutefois, pour ce qui est du domaine de diffusion, le switch propage toujours un broadcast à toutes ses interfaces, sauf celle d’origine. Ainsi, tous les dispositifs connectés au switch restent dans le même domaine de diffusion.

La deuxième figure montre un routeur utilisé avec un commutateur, deux composants majeurs dans les réseaux modernes. Le routeur est principalement utilisé pour séparer différents réseaux ou sous-réseaux. Sa fonction spéciale est de diviser les domaines de diffusion. Cela signifie que lorsqu’un message est envoyé en broadcast dans un segment de réseau, le routeur ne le transmet pas à d’autres interfaces. Ainsi, chaque interface du routeur crée un domaine de diffusion unique, limitant la portée des messages envoyés à tous et réduisant les risques de surcharger le réseau avec trop de ces messages.

D’autre part, le switch, comme mentionné précédemment, divise le réseau en plusieurs domaines de collision, mais conserve un unique domaine de diffusion pour tous les dispositifs qui y sont connectés. Lorsque le switch est connecté à un routeur, il peut transmettre les trames destinées à des réseaux ou sous-réseaux différents vers le routeur, qui se chargera ensuite de les router vers leur destination finale.

La combinaison d’un commutateur et d’un routeur dans l’image illustre bien leur interaction complexe. Ensemble, ils forment une structure de réseau capable de gérer efficacement le trafic. Le commutateur s’occupe du trafic interne au sein d’un même domaine de diffusion, tandis que le routeur gère le trafic entre différents domaines de diffusion. Cette combinaison offre une grande flexibilité dans la gestion du trafic réseau, tout en établissant clairement les limites des domaines de collision et de diffusion. Comprendre ces interactions est important pour toute personne souhaitant concevoir, améliorer et maintenir des réseaux efficaces.