碰撞域源於早期以太網共享媒介的年代:多台裝置接在同一條同軸電纜或同一個集線器上,任何兩台同時發送,電氣訊號便互相干擾(碰撞),全部作廢重傳。根據 Wikipedia 對碰撞域的介紹,碰撞域就是這種「同一時間只容許一台裝置發送」的網絡分段,裝置越多,爭用越激烈,有效吞吐量越低,半雙工以太網因此需要 CSMA/CD 機制偵測碰撞並隨機退避。
廣播域則定義於第二層的邏輯層面:根據 Wikipedia 對廣播域的介紹,它是網絡中任何一台裝置發出廣播幀後、所有可以收到該幀的裝置集合。廣播是網絡運作的必要機制——ARP 地址解析與 DHCP 取址都依賴廣播——但域內每台裝置都必須接收並處理每個廣播幀,廣播域越大,無關流量與被掃描面亦越大。
各種設備分割了什麼
設備
工作層
碰撞域
廣播域
集線器(Hub)
第一層
不分割——所有端口共處一個碰撞域
不分割
交換機(Switch)
第二層
分割——每個端口一個碰撞域
不分割——同一 VLAN 仍是一個廣播域
VLAN 劃分
第二層
—
分割——每個 VLAN 一個廣播域
路由器/三層交換
第三層
分割
分割——每個接口(網段)一個廣播域
簡單記法:交換機分割碰撞域,路由器(及 VLAN)分割廣播域。交換機每個端口獨立收發、配合全雙工後碰撞實質消失;但廣播幀按第二層規則向同一 VLAN 的所有端口洪泛,所以廣播域的邊界只能由 VLAN 或第三層設備劃出。一個廣播域通常對應一個 IP 子網,這亦是 IP 子網劃分與 VLAN 一對一配合的原因。