Domínio de transmissão

Um domínio de broadcast é uma divisão lógica de uma rede de computadores, na qual todos os nós podem alcançar uns aos outros por broadcast na camada de enlace de dados. Um domínio de broadcast pode estar dentro do mesmo segmento de LAN ou pode ser ligado a outros segmentos de LAN.

Em termos de tecnologias populares atuais, qualquer computador conectado ao mesmo repetidor ou switch Ethernet é membro do mesmo domínio de transmissão. Além disso, qualquer computador conectado ao mesmo conjunto de switches/repetidores interconectados é membro do mesmo domínio de broadcast. Roteadores e outros dispositivos de camada superior formam limites entre domínios de broadcast.

A noção de domínio de broadcast deve ser contrastada com a de domínio de colisão, que seriam todos os nós no mesmo conjunto de repetidores interconectados, divididos por switches e pontes de aprendizado. Os domínios de colisão são geralmente menores e contidos em domínios de transmissão.

Enquanto alguns dispositivos da camada de enlace de dados são capazes de dividir os domínios de colisão, os domínios de broadcast são divididos apenas por dispositivos de rede da camada 3, como roteadores ou switches da camada 3. A separação de VLANs também divide os domínios de broadcast.

Mais explicações

A distinção entre domínios de transmissão e colisão ocorre porque Ethernet simples e sistemas similares usam um sistema de transmissão compartilhado. Na Ethernet simples (sem switches ou pontes), os quadros de dados são transmitidos para todos os outros nós em uma rede. Cada nó receptor verifica o endereço de destino de cada quadro e simplesmente ignora qualquer quadro não endereçado ao seu próprio endereço MAC ou ao endereço de broadcast.

Os switches atuam como buffers, recebendo e analisando os quadros de cada segmento de rede conectado. Os quadros destinados aos nós conectados ao segmento de origem não são encaminhados pelo switch. Os quadros destinados a um nó específico em um segmento diferente são enviados apenas para esse segmento. Apenas quadros de broadcast são encaminhados para todos os outros segmentos. Isso reduz tráfego desnecessário e colisões.

Nessa rede comutada, os quadros transmitidos podem não ser recebidos por todos os outros nós alcançáveis. Nominalmente, apenas quadros de transmissão serão recebidos por todos os outros nós. As colisões são localizadas no segmento de rede da camada física em que ocorrem. Assim, o domínio de broadcast é toda a rede interconectada da camada 2, e os segmentos conectados a cada switch/porta de ponte são, cada um, um domínio de colisão. Esclarecer; os repetidores não dividem os domínios de colisão, mas os comutadores sim. Isso significa que desde que os switches se tornaram comuns, os domínios de colisão são isolados no segmento half-duplex específico entre a porta do switch e o nó conectado. Segmentos ou links full-duplex não formam um domínio de colisão, pois há um canal dedicado entre cada transmissor e receptor, tornando as colisões uma coisa do passado nas redes com fio modernas.

Em uma rede comutada, habilitar o modo promíscuo para captura de pacotes resulta em nenhum dado extra sendo coletado, já que uma NIC com o modo promíscuo ativado simplesmente negligencia a eliminação de quadros Ethernet com um campo de destino preenchido com um MAC de outro dispositivo. Esses quadros não seriam encaminhados pelo switch para nenhuma porta na qual esse MAC não esteja se comunicando e com o qual esteja associado na tabela de endereços MAC.

Nem todos os sistemas de rede ou mídia apresentam domínios de transmissão/colisão. Por exemplo, links PPP.

Controle de domínio de transmissão

Com um switch suficientemente sofisticado, é possível criar uma rede na qual a noção normal de um domínio de broadcast é estritamente controlada. Uma implementação desse conceito é chamada de "VLAN privada". Outra implementação é possível com Linux e iptables. Uma analogia é que, ao criar várias VLANs, o número de domínios de broadcast aumenta, mas o tamanho de cada domínio de broadcast diminui. Isso ocorre porque uma VLAN (ou LAN virtual) é tecnicamente um domínio de transmissão.

Isso é obtido designando um ou mais "servidores" ou "provedor" nós, seja por endereço MAC ou porta do switch. Os quadros de broadcast podem se originar dessas fontes e são enviados para todos os outros nós. Os quadros de transmissão de todas as outras fontes são direcionados apenas para os nós do servidor/provedor. O tráfego de outras fontes não destinadas aos nós do servidor/provedor (tráfego "peer-to-peer") é bloqueado.

O resultado é uma rede baseada em um sistema de transmissão nominalmente compartilhado; como Ethernet, mas em que "cliente" os nós não podem se comunicar uns com os outros, apenas com o servidor/provedor. Uma aplicação comum são os provedores de Internet. Permitir a comunicação direta da camada de enlace de dados entre os nós do cliente expõe a rede a vários ataques de segurança, como falsificação de ARP. Controlar o domínio de broadcast dessa maneira fornece muitas das vantagens de uma rede ponto a ponto, usando hardware baseado em broadcast.