¿Qué es un dominio de colisión?

En relación con diversas tecnologías de red, a menudo se menciona el término “dominio de colisión”. ¿En qué consiste este fenómeno y en qué se diferencia un dominio de colisión de un dominio de difusión? Te lo explicamos.

¿Qué es un dominio de colisión?

Un dominio de colisión (Collision Domain en inglés) es una red de ordenadores que se compone, entre otras cosas, de líneas y estaciones de nivel 1 en el modelo OSI.

Una característica del dominio de colisión es que solo un dispositivo puede enviar datos a través de un medio físico de transmisión. En cuanto dos o más dispositivos intentan transmitir datos, se produce una colisión. Esto significa que los datos que se desean transmitir no llegan a su destino. La razón: cuando varios dispositivos acceden al medio, la tensión ejercida sobre este aumenta y las señales se solapan. Cuantos más dispositivos accedan al medio de transmisión al mismo tiempo, más probable es que se produzca una colisión. Una distancia demasiado grande entre las distintas estaciones también favorece las colisiones.

Detectar y evitar colisiones: cómo funciona el proceso CSMA/CD

Un método probado con el que se pueden detectar y evitar las colisiones es el Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD). En español, el término significa algo así como “acceso múltiple por detección de portadora y prevención de colisiones”. En lo que respecta a Ethernet, este denominado control de flujo está sujeto a la norma IEEE 802.3.

En el procedimiento las estaciones incluidas en el dominio controlan la tensión que hay en el medio. En cuanto dos estaciones envían datos simultáneamente, se superan los valores límite previamente definidos en el transcurso de la superposición de señales. Por tanto, la colisión se ha detectado correctamente y el proceso de transmisión se repite tras un breve periodo de espera. Si, por el contrario, el medio está libre, las señales de datos pueden enviarse sin interferencias.

¿Cuáles son las limitaciones para el tamaño del dominio de colisión?

Para que el procedimiento CSMA/CD funcione como se desea, se puede conectar un máximo de 1023 estaciones al dominio respectivo en la Ethernet en cuestión. Además, se puede utilizar un máximo de cinco segmentos de cable y hasta cuatro repetidores, y solo tres segmentos pueden tener estaciones finales conectadas. Si se superan estos valores máximos, el dominio de colisión es demasiado grande y las colisiones ya no pueden detectarse mediante este procedimiento descrito anteriormente.

Cómo delimitar un dominio de colisión

La forma de delimitar un dominio de colisión depende de los segmentos de red que pertenezcan a él. Los puentes y conmutadores actúan básicamente como estaciones separadoras. Ambos componentes son elementos de acoplamiento que se encuentran en la capa OSI 2 y tienen la función de reenviar paquetes de datos. Los conmutadores suelen tener acceso a más de dos puertos. Cada uno de estos puertos está conectado a una estación por cable y forma con ella su propio dominio de colisión.

El caso es diferente si un hub forma parte de la red. A diferencia de los puentes y los conmutadores, los hubs funcionan en la capa OSI 1. Conectan entre sí varias estaciones de red y tienen la función de distribuidor. Un hub y las estaciones conectadas a él forman un único dominio de colisión. Esta constelación tiene como consecuencia que solo una estación puede intercambiar señales de datos a la vez con el hub. En cuanto otro aparato quiere transmitir datos al hub, estos no llegan a su destino.

Desventajas de los dominios de colisión

Las colisiones simples están más o menos a la orden del día en los medios y no suponen, en principio, un problema grave. Sin embargo, esto es así solo si no se producen con demasiada frecuencia. Un alto índice de colisiones interrumpe el tráfico de datos y obliga a interrumpir el proceso de transmisión. Por este motivo, los dominios de colisión no son o apenas son escalables, ya que, si las colisiones se producen con demasiada frecuencia, el resultado es una sobrecarga de la red. Esto, a su vez, provoca sensibles pérdidas de rendimiento.

Este problema es un inconveniente en la medida en que las economías de escala son esenciales para el éxito a largo plazo de una empresa (véase el concepto “Economías de escala”. El procedimiento CSMA/CD es en principio una solución eficaz para detectar colisiones, pero la administración y el mantenimiento del protocolo son a veces bastante complejos.

Dominio de colisión vs. dominio de difusión: principales diferencias

En primer lugar, tanto los dominios de colisión como los dominios de difusión son fenómenos que describen una subdivisión lógica de una red. Sin embargo, existe una diferencia en cuanto al nivel y la limitación respectivos.

Un dominio de difusión es un clúster que incluye uno o más dominios de colisión. Dentro de un dominio de difusión se envía y recibe tráfico de difusión. Las VLAN o un router sirven como componentes limitadores. Si dos dispositivos finales están conectados entre sí mediante routers, puentes o hubs, no se produce ninguna colisión entre ellos. Sin embargo, puede producirse una colisión entre el dispositivo final y el hub. La razón: un dominio de colisión y un dominio de difusión operan cada uno en capas diferentes del modelo OSI.