Domínios_Colisão_Broadcast

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Data and Computer Network
Domínios de Broadcast & Colisão
Prof. DoutorFélix Singo
Data and Computer Network
Domínio de Broadcast e Domínio de colisão
Para quem estuda redes de computadores é imprescindível o 
entendimento de alguns conceitos que, à primeira vista, parecem um 
pouco confusos.
Entender a diferença entre domínio de broadcast e domínio de colisão é de 
extrema importância à medida que vamos entrando no funcionamento das 
redes.
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Que é um Domínio de Colisão?
• O domínio de colisão é um segmento lógico da rede onde os 
pacotes transmitidos por elementos pertencentes a ele podem 
colidir uns com os outros. 
• Uma colisão ocorre quando duas ou mais estações pertencentes 
ao mesmo segmento de rede compartilhado transmitem frames 
ao mesmo tempo. 
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Que é um Domínio de Colisão?
• Os frames então colidem e as estações necessitam retransmiti-los, o que 
reduz a eficiência da rede. 
• Colisões são frequentes em topologias de barramento ou em topologias 
formadas pela interligaçao das estações através de hubs, visto que todas 
as portas de um hub pertencem ao mesmo domínio de colisão.
• Dispositivos ligados através de um Hub encontram-se em um mesmo 
domínio de colisão.
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Switch
• Inteligente!
• Capaz de selecionar em que porta os frames devem ser 
enviados.
• Divide um dominio de colisão em dois ou mais domínios de 
colisão menores.
• Cada porta do switch corresponde a um domínio de colisão 
diferente.
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Que é um Domínio de Broadcast?
• O domínio broadcast consiste em um conjunto de dispositivos que 
recebem qualquer pacote broadcast originário de qualquer 
dispositivo dentro do segmento de rede. 
• Todas as portas de um hub ou de um switch pertencem ao mesmo 
domínio broadcast. 
• O domínio broadcast pode ser segmentado por um roteador, no qual 
cada porta do roteador representa um domínio broadcast distinto. 
• Outra forma de segmentar o domínio broadcast é através de uma 
VLAN.
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Router
• Permite interligar redes diferentes
• Divide um dominio de broadcast em dois ou mais domínios 
de broadcast menores.
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Classificação dos Switches
• Quanto ao método de encaminhamento dos pacotes utilizado: 
• Store-and-forward, 
• Cut-through ou adaptative cut through,
• Fragment-free.
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Store-and-forward Switching 
• Uma técnica de transferência de mensagens usada nas redes de 
comunicação, pela qual as mensagens são mantidas temporariamente 
em uma estação "coletora" entre o emissor e o receptor, antes que 
sejam encaminhadas ao seu destino.
• O comutador recebe e armazena os dados até possuir completamente o 
pacote em um buffer de entrada. 
• Após, efectuar a verificação de erros cíclicos e outros, passa o pacote 
para o buffer de saída e retransmite o pacote para o outro comutador 
ou o terminal. 
• Caso ele encontre algum erro, descarta o pacote.
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Switching Cut-through
• Este comutador recebe e armazena apenas parte do cabeçalho (6 
primeiros bytes), para saber qual receptor do pacote, e encaminha os 
dados directamente. 
• A princípio, há um enorme ganho em velocidade. 
• No entanto, por não haver nenhuma verificação de erros (neste caso a 
verificação ocorre nos terminais), frequentemente é necessário o 
reenvio do pacote. 
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Adaptative cut through
• Os switches que processam pacotes no modo adaptativo suportam 
tanto store-and-forward quanto cut-through. 
• Qualquer dos modos pode ser activado pelo gestor da rede, ou o 
switch pode ser inteligente o bastante para escolher entre os dois 
métodos, baseado no número de quadros com erro passando pelas 
portas. 
• Quando o número de quadros corrompidos atinge um certo nível, o 
switch pode mudar do modo cut-through para store-and-forward, 
voltando ao modo anterior quando a rede se normalizar.
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Fragment-free
• O funcionamento deste comutador (switch) é muito semelhante ao cut-
through, porém ele armazena os 64 primeiros bytes antes de enviar. 
• Esta implementação é baseada em observações estatísticas: a grande 
maioria dos erros, bem como todos os choques de pacotes, ocorrem 
nos primeiros 64 bytes.
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Classificação dos Switches
• Classificação quanto a forma de segmentação de sub-redes
• Os switches podem ser classificados como: 
• Switches de camada 2 (Layer 2 Switches), 
• Switches de camada 3 (Layer 3 Switches), ou
• Switches de camada 4 (Layer 4 switches).
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Classificação dos Switches
• Layer 2 Switches
• São os switches tradicionais, que efectivamente funcionam como 
bridges multi-portas. 
• Sua principal finalidade é de dividir uma LAN em múltiplos 
domínios de colisão
• Os switches de camada 2 possibilitam múltiplas transmissões 
simultâneas, a transmissão de uma sub-rede não interferindo nas 
outras sub-redes. 
• Os switches de camada 2 não conseguem, porém filtrar broadcasts
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Classificação dos Switches
• Layer 3 Switches
• São os switches que, além das funções tradicionais da camada 2, 
incorporam algumas funções de roteamento, como por exemplo a 
determinação do caminho de repasse baseado em informações de 
camada de rede (camada 3), validação da integridade do cabeçalho 
da camada 3 por checksum, e suporte aos protocolos de roteamento 
tradicionais (RIP, OSPF, etc).
• Os switches de camada 3 suportam também a definição de redes 
virtuais (VLAN’s)
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Classificação dos Switches Layer 3
• Existem dois tipos básicos de Switches Layer 3: 
• Pacote-por-Pacote (Packet-by-Packet) e 
• Layer-3 Cut-through.
• Um switch Packet-by-Packet é um caso especial de switch Store-and-Forward, 
pois como estes, bufferizam e examinam o pacote, calculando o CRC do 
quadro MAC e, além disto, decodificam o cabeçalho da camada de rede para 
definir sua rota através do protocolo de roteamento adotado.
• Um switch Layer 3 Cut-Through examina os primeiros campos, determina o 
endereço de destino e, a partir deste instante, estabelece uma conexão ponto a 
ponto a nível 2, examinando apenas estas informações, para conseguir uma 
alta taxa de transferência de pacotes.
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Classificação dos Switches
• Layer 4 Switches
• São novos no mercado e geram uma controvérsia quanto a adequada 
classificação destes equipamentos. 
• São muitas vezes chamados de Layer 3+ (Layer 3 Plus).
• Basicamente incorpora às funcionalidades de um switch de camada 3 a 
habilidade de se implementar a aplicação de políticas e filtros a partir 
de informações de camada 4 ou superiores, como portas TCP e UDP, 
ou SNMP, FTP, etc.
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Domínio de broadcast e domínio de colisão
são activos de rede de nível 1 que 
apenas repetem o sinal em todas as 
portas formando apenas um único 
domínio de broadcast e de colisão
são dispositivos da camada 2 que 
segmentam duas redes locais 
formando domínios de colisão 
separados, assim, somente máquinas 
no mesmo segmento "competem" por 
acesso ao meio de transmissão.
trabalham na camada de enlace e são 
capazes de segmentar quadros com 
base nos endereços MAC, formando 
assim, um domínio de colisão para 
cada uma de suas portas num único 
domínio de broadcast.
trabalham na camada de rede (nível 3) 
e, por padrão, são dispositivos capazes 
de "quebrar" domínios broadcast, 
encaminhando o tráfego específico e 
optimizando a utilização da banda.
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Questão de estudo I
• Observe a figura ao lado, 
quantos domínios de 
colisão e broadcast 
podemos encontrar?
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Questão de estudo - Resolução
• Se lembrarmos que o único dispositivo capaz de separar domínios de broadcast é o 
roteador, fica fácil ver que as três conexões do roteador indicam três domínios de 
broadcast. 
• Já os domíniosde colisão, não são tão óbvios assim. 
• A rede abaixo do roteador, forma um único domínio de colisão, pois é conectada 
somente por hubs. 
• Já na rede acima do roteador, a ponte segmenta os domínios de colisão em cada 
conexão. 
• E à esquerda, na rede totalmente conectada por switches, cada porta de cada 
switch forma um domínio de colisão, formando cinco domínios.
• Então, temos três domínios de broadcast e nove domínios de colisão.
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Questão de estudo II
• Uma infraestrutura de rede física é composta por 2 roteadores (R1 e R2), três switches (S0, S1 e S2), dois 
hubs (H1 e H2) e um ponto de acesso sem fio (PA) (figura na próxima página). 
• O hub H1 está conectado a uma das portas do switch S1 e o hub H2 está conectado a uma das portas do 
switch S2. 
• O roteador R1 possui duas interfaces de redes, cada uma delas conectada, respectivamente, a uma porta do 
switch S0 e a uma porta do switch S1. 
• O roteador R2 também possui uma de suas interfaces de rede conectada a uma porta do switch S0, mas sua 
outra interface está ligada a uma das portas do switch S2. 
• O ponto de acesso sem fio PA está conectado a uma porta do switch S2. 
• Ainda, nessa rede, existem ao todo 30 computadores, sendo que cinco deles possuem apenas interfaces 
IEEE 802.11 b/g/n; os demais estão divididos igualmente nas portas dos hubs e dos switches. 
• Quantos domínios de broadcast e de colisão existem, respectivamente, nessa rede física?
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Questão de estudo
R1
R2
S1
S0
S2
AP
H1
H2
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Domínio de broadcast e domínio de colisão
• Hubs são activos de rede de nível 1 que apenas repetem o sinal em todas as portas 
formando apenas um único domínio de broadcast e de colisão;
• Switches trabalham na camada de enlace e são capazes de segmentar quadros com base 
nos endereços MAC, formando assim, um domínio de colisão para cada uma de suas 
portas num único domínio de broadcast;
• Bridges são dispositivos da camada 2 que segmentam duas redes locais formando 
domínios de colisão separados, assim, somente máquinas no mesmo segmento 
"competem" por acesso ao meio de transmissão. 
• Como no caso dos switches, as bridges formam um único domínio de broadcast;
• Roteadores trabalham na camada de rede (nível 3) e, por padrão, são dispositivos 
capazes de "quebrar" domínios broadcast, encaminhando o tráfego específico e 
optimizando a utilização da banda.
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Boa Aprendizagem!