La collision est un concept essentiel dans les domaines de la physique, de l'informatique et des réseaux. En général, cela fait référence aux cas où deux ou plusieurs entités tentent d'occuper le même espace en même temps. Dans les réseaux informatiques, notamment dans le contexte des serveurs proxy, la collision fait principalement référence à une situation dans laquelle deux appareils tentent d'envoyer simultanément un paquet de données sur un réseau.
L'origine et la première mention de la collision
En termes de connotations scientifiques, le concept de collision remonte aux premières études de la physique classique, où il représente l'interaction entre deux ou plusieurs particules ou corps. Cependant, l’origine la plus pertinente des collisions en termes de réseaux informatiques est apparue avec l’avènement de la technologie Ethernet au début des années 1970.
Inventé par Robert Metcalfe et Xerox PARC, Ethernet utilisait un principe connu sous le nom de Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Ce mécanisme a permis de réguler la transmission de données sur un réseau en permettant à plusieurs appareils de vérifier si le réseau était occupé avant de tenter d'envoyer des paquets de données. Si deux appareils transmettaient simultanément, une collision se produirait et chaque appareil attendrait alors un temps aléatoire avant de réessayer.
Comprendre les collisions : élargir le sujet
Dans les réseaux informatiques, une collision se produit lorsque des appareils situés sur le même segment de réseau envoient simultanément des paquets de données. Les collisions peuvent dégrader les performances du réseau car elles entraînent la perte des paquets impliqués, nécessitant leur renvoi, provoquant ainsi des retards et réduisant l'efficacité de la transmission des données.
Un domaine de collision est un segment d'un réseau où des collisions de paquets peuvent se produire. Dans les anciens réseaux Ethernet basés sur un hub, l'ensemble du réseau constituait généralement un seul domaine de collision, ce qui signifie qu'une collision pouvait affecter tous les appareils connectés. Cependant, les réseaux Ethernet modernes utilisant des commutateurs et des routeurs peuvent diviser le réseau en plusieurs domaines de collision plus petits, réduisant ainsi l'impact potentiel des collisions.
La structure interne de la collision : comment fonctionne la collision
Dans un support réseau partagé comme Ethernet, lorsque plusieurs appareils tentent de transmettre des paquets de données en même temps, ces paquets interfèrent les uns avec les autres, provoquant une collision. Le protocole CSMA/CD est utilisé pour détecter ces collisions et signaler aux appareils concernés d'arrêter la transmission, d'attendre une période aléatoire, puis de réessayer la transmission.
La détection et la gestion de ces collisions sont automatiques, gérées par le matériel et les protocoles réseau, invisibles pour l'utilisateur final. Cependant, sur les réseaux à fort trafic, des collisions fréquentes peuvent entraîner des ralentissements notables du réseau.
Principales caractéristiques des collisions
- Perte de paquets : lors d'une collision, les paquets de données d'origine en cours de transmission sont corrompus et perdus.
- Retransmission : suite à une collision, les appareils doivent retransmettre les paquets perdus, ce qui peut réduire l'efficacité du réseau.
- Dégradation des performances du réseau : des taux de collision élevés peuvent entraîner une diminution des performances du réseau, car une partie substantielle de la bande passante du réseau peut être consommée par les retransmissions.
- Domaines de collision : Grâce à l'utilisation de dispositifs réseau modernes tels que les commutateurs et les routeurs, les réseaux peuvent être divisés en plusieurs domaines de collision, réduisant ainsi l'impact potentiel des collisions.
Types de collisions
-
Collisions basées sur les conflits: Ceux-ci se produisent lorsque deux nœuds ou plus tentent de transmettre en même temps sur un réseau partagé. C'est courant dans les réseaux sans fil.
-
Collisions basées sur la réflexion: Ceux-ci se produisent en raison de désadaptations d'impédance dans un réseau, provoquant la réflexion d'un signal et sa collision avec les signaux suivants.
| Taper | Cause | Commun dans |
|---|---|---|
| Basé sur les conflits | Transmissions simultanées | Réseaux sans fil |
| Basé sur la réflexion | Désadaptations d'impédance | Réseaux filaires |
Utiliser la collision : problèmes et solutions
Même si les collisions sont généralement considérées comme un problème dans les réseaux en raison de leur capacité à réduire l'efficacité et la vitesse, elles font partie intégrante de l'architecture des réseaux partagés, en particulier dans les réseaux sans fil. Par conséquent, de nombreux protocoles réseau ont été développés pour détecter et gérer les collisions, notamment CSMA/CD pour les réseaux Ethernet filaires et CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Prevention) pour les réseaux sans fil.
Toutefois, des collisions fréquentes peuvent indiquer des problèmes tels qu'une congestion du réseau, un matériel défectueux ou des problèmes de configuration. Ces problèmes peuvent généralement être résolus en augmentant la bande passante du réseau, en remplaçant ou en réparant les périphériques réseau défectueux, ou en segmentant le réseau en domaines de collision plus petits à l'aide de commutateurs ou de routeurs.
Collisions et termes associés : une analyse comparative
Bien que collision soit un terme courant dans les réseaux informatiques, il existe d'autres termes connexes qui peuvent prêter à confusion :
| Terme | Définition | Comparaison |
|---|---|---|
| Collision | Lorsque deux appareils ou plus transmettent des données simultanément, provoquant des interférences | Les collisions se produisent au niveau de la couche physique et peuvent entraîner une perte de paquets |
| Diffuser | Une méthode de transmission de données où les données sont envoyées à tous les appareils d'un réseau | Contrairement aux collisions, les diffusions sont une forme intentionnelle de transmission de données |
| Perte de paquets | Lorsqu'un paquet de données ne parvient pas à atteindre sa destination | La perte de paquets peut être causée par des collisions, mais également par d'autres facteurs tels que la congestion du réseau ou un matériel défectueux. |
Perspectives futures : collisions et technologies émergentes
Alors que la technologie des réseaux continue d’évoluer, la gestion des collisions reste un domaine d’étude important. Les technologies réseau les plus récentes telles que le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) utilisé dans les réseaux cellulaires 4G et 5G, et les protocoles sans fil avancés comme le WiFi 6 (802.11ax) sont conçus pour mieux gérer les collisions et améliorer les performances du réseau, en particulier dans les situations de trafic élevé.
Collision et serveurs proxy
Les serveurs proxy agissent comme intermédiaires dans le flux du trafic Internet. Ils acceptent les demandes de connexion, transmettent ces demandes au serveur de destination, puis renvoient les données au demandeur d'origine. Compte tenu de leur rôle dans la gestion du trafic réseau, les serveurs proxy peuvent également jouer un rôle dans la gestion des collisions.
Plus précisément, en consolidant les requêtes et les réponses, les serveurs proxy peuvent contribuer à réduire le nombre total de paquets envoyés sur un réseau, ce qui peut réduire le risque de collisions. En outre, certains serveurs proxy avancés peuvent également mettre en œuvre des politiques de gestion du trafic ou de qualité de service (QoS) pour mieux gérer le trafic réseau et atténuer l'impact des collisions.
Liens connexes
Pour plus d’informations sur les collisions, veuillez consulter ces ressources :
