衝突領域

衝突ドメインとは、ネットワークセグメント（共有媒体またはリピーターを介して接続）において、複数のデバイスが同時にパケットを送信しようとした結果、同時データ送信が互いに衝突する領域のことです。衝突ドメインは特に無線ネットワークで発生しますが、初期のイーサネットにも影響を与えていました。衝突ドメイン内のデバイス同士は衝突を起こす可能性があります。衝突ドメイン外のデバイスは、ドメイン内のデバイスとは衝突しません。

チャネルアクセス方式では、衝突ドメイン内では一度に1つのデバイスのみが送信でき、他のデバイスはネットワークを監視し、他のデバイスが送信している間は衝突を避けるために送信を控えます。一度に送信できるデバイスが1つだけであるため、ネットワークの総帯域幅は衝突ドメイン内のすべてのデバイスで共有されます。また、衝突が発生するとデバイスは送信を中断して後で再送信する必要があるため、衝突ドメイン内のネットワーク効率が低下します。

データビットは有限の速度で伝播するため、同時性は衝突領域のサイズと許容される最小パケットサイズによって定義されます。パケットサイズが小さい、または次元が大きい場合、送信側はメッセージの最初のビットが最も遠いノードに到達する前にパケットの送信を完了する可能性があります。そのため、そのノードは既に送信が行われていることに気づかずに送信を開始し、最初のパケットを破壊してしまう可能性があります。衝突領域のサイズが、最初の送信側がパケットの送信にかかる時間内に2回目の送信試行（衝突）を受信できるものでない限り、送信側は衝突を検出することも、送信を繰り返すこともできません。これは遅延衝突と呼ばれます。

共有メディアを使用するイーサネットでは、衝突はキャリアセンス多重アクセス衝突検出（CSMA/CD）を使用して解決され、競合するパケットは破棄され、一度に1つずつ再送信されます。これはネットワークの非効率性の原因となります。^{[ 1 ]}

初期のイーサネット方式（10BASE5、10BASE2 ）は、共有ワイヤをベースとし、本質的に半二重通信方式であったため、潜在的に大きな単一の衝突ドメインを形成していました。衝突ドメインは、各ホストセグメントがハブに接続され、すべてのセグメントが1つのブロードキャストドメイン内の1つの衝突ドメインのみを形成するイーサネットハブまたはリピーター環境にも存在します。衝突ドメインは、 Wi-Fiなどの無線ネットワークなど、他の共有媒体ネットワークにも存在します。 

最新の有線ネットワークでは、ネットワークスイッチを使用して衝突を低減または排除します。各デバイスをスイッチのポートに直接接続することで、半二重リンクの場合はスイッチの各ポートが独自の衝突ドメインとなり、全二重リンクの場合は衝突の可能性が排除されます。ギガビットイーサネット以上の速度では、ハブやリピーターは存在せず、すべてのデバイスが全二重リンクを必要とします。

ほとんどの無線LANネットワークは、キャリアセンス多重アクセス/衝突回避（CSMA/CA）方式を使用しています。無線ネットワークでは、共有有線媒体の要件に加えて、2つの送信機が互いの送信を受信できないにもかかわらず、受信側で衝突を引き起こす隠れノード問題が発生します。無線多重アクセス/衝突回避は、特に802.11 RTS/CTSで使用される、そのようなアプローチの1つです。中央調整は、衝突ドメインにおけるこの問題を解決するもう1つの手段です。この技術は、無線マルチメディア拡張機能で採用されています。ポイント調整機能と分散調整機能は、具体的な実装です。

• 衝突領域の説明