Collision Domain و Broadcast Domain در تجهیزات سیسکو (سوئیچ و روتر)

مقدمه

در شبکه‌های اترنت دو مفهوم کلیدی برای درک عملکرد و طراحی شبکه وجود دارد: Collision Domain و Broadcast Domain. این دو مفهوم مستقیماً بر عملکرد، امنیت و مقیاس‌پذیری شبکه تأثیر می‌گذارند. تجهیزات سیسکو مانند سوئیچ و روتر رفتار متفاوتی نسبت به این دو دامنه دارند.

Collision Domain چیست؟

Collision Domain یک بخش از شبکه است که اگر دو دستگاه به‌طور همزمان داده ارسال کنند، برخورد (Collision) رخ می‌دهد. در شبکه‌های قدیمی مبتنی بر هاب، تمام پورت‌ها یک Collision Domain مشترک بودند.

ویژگی‌های اصلی:

• در حالت Half-Duplex رخ می‌دهد
• با استفاده از CSMA/CD مدیریت می‌شود
• در شبکه‌های مدرن با Full-Duplex تقریباً حذف شده است

Broadcast Domain چیست؟

Broadcast Domain محدوده‌ای از شبکه است که فریم‌های Broadcast (مانند ARP Request) در آن به همه دستگاه‌ها ارسال می‌شود. هر دستگاهی که فریم Broadcast دریافت کند، بخشی از همان Broadcast Domain است.

رفتار سوئیچ سیسکو نسبت به دامنه‌ها

سوئیچ‌های سیسکو:

• هر پورت یک Collision Domain جداگانه ایجاد می‌کند (Micro-segmentation)
• تمام پورت‌ها به‌طور پیش‌فرض در یک Broadcast Domain مشترک هستند
• با ایجاد VLAN می‌توان Broadcast Domain را جدا کرد

مثال در سوئیچ

یک سوئیچ ۲۴ پورت بدون VLAN:

• تعداد Collision Domain = ۲۴ (هر پورت جدا)
• تعداد Broadcast Domain = ۱

رفتار روتر سیسکو نسبت به دامنه‌ها

روترهای سیسکو:

• هر اینترفیس یک Collision Domain و یک Broadcast Domain جداگانه ایجاد می‌کند
• فریم‌های Broadcast را از یک اینترفیس به اینترفیس دیگر منتقل نمی‌کند
• روتر مرز طبیعی Broadcast Domain است

مثال در روتر

یک روتر با ۳ اینترفیس فعال:

• تعداد Collision Domain = ۳
• تعداد Broadcast Domain = ۳

مقایسه سوئیچ و روتر

دستگاه	Collision Domain	Broadcast Domain
هاب	همه پورت‌ها مشترک	همه پورت‌ها مشترک
سوئیچ (بدون VLAN)	هر پورت جدا	همه پورت‌ها مشترک
سوئیچ با VLAN	هر پورت جدا	هر VLAN جدا
روتر	هر اینترفیس جدا	هر اینترفیس جدا

تنظیم و بررسی در Cisco IOS

بررسی Collision و Broadcast در سوئیچ

Switch# show interfaces GigabitEthernet0/1
Switch# show vlan brief

ایجاد VLAN برای جدا کردن Broadcast Domain

Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name Sales
Switch(config-vlan)# exit
Switch(config)# interface range Gi0/1 - 8
Switch(config-if-range)# switchport mode access
Switch(config-if-range)# switchport access vlan 10

نکات مهم در طراحی شبکه

• هرچه تعداد Collision Domain بیشتر باشد، احتمال برخورد کمتر است (به همین دلیل سوئیچ بهتر از هاب است).
• هرچه Broadcast Domain کوچکتر باشد، ترافیک غیرضروری کمتر و عملکرد شبکه بهتر است.
• روتر و لایه ۳ سوئیچ بهترین ابزار برای جدا کردن Broadcast Domain هستند.
• در شبکه‌های بزرگ از تکنیک‌هایی مانند VLAN، VTP و روتینگ بین VLANها استفاده کنید.

نتیجه‌گیری

درک صحیح Collision Domain و Broadcast Domain برای طراحی شبکه‌های کارآمد و بدون مشکل ضروری است. سوئیچ Collision Domain را جدا می‌کند اما Broadcast Domain را با VLAN جدا می‌کند. روتر هر دو دامنه را به‌طور طبیعی جدا می‌کند. تسلط بر این مفاهیم به شما کمک می‌کند شبکه‌های سیسکو را بهتر طراحی کنید، عیب‌یابی کنید و بهینه‌سازی نمایید.