Dominios de Colisión y Dominios de Difusión

Para entender cómo funciona una red local y cómo se comporta el tráfico, es fundamental conocer dos conceptos clave:

  • Dominio de colisión

  • Dominio de difusión (broadcast)

Estos conceptos explican cómo se comportan los dispositivos cuando envían datos y cómo se propaga la información dentro de la red.

1. Dominio de colisión

Un dominio de colisión es una parte de la red donde dos o más dispositivos pueden intentar transmitir al mismo tiempo, provocando una colisión.

Cuando ocurre una colisión:

  • Los datos se pierden

  • Los dispositivos deben reenviar la información

  • La red se vuelve más lenta

Este problema era muy común en redes antiguas con hubs o cable coaxial.

¿Qué dispositivos crean o separan dominios de colisión?


Dispositivo ¿Crea colisiones? ¿Separa dominios de colisión?
Hub Sí ❌ No
Repetidor Sí ❌ No
Switch No ✅ Sí (cada puerto es un dominio)
Router No ✅ Sí

Explicación:

  • En un hub, todos los equipos comparten el mismo dominio de colisión.

  • En un switch, cada puerto es un dominio de colisión independiente.

  • En un router, cada interfaz es un dominio distinto.

Ejemplo sencillo

Si conectas 10 ordenadores a un hub, todos comparten el mismo dominio de colisión. Si los conectas a un switch, cada uno tiene su propio dominio, por lo que no hay colisiones.


2. Dominio de difusión (broadcast)

Un dominio de difusión es una parte de la red donde todos los dispositivos reciben los mensajes de broadcast enviados por uno de ellos.

Un broadcast es un mensaje enviado a todos los equipos de la red. Ejemplos de broadcast:

  • Peticiones ARP

  • Mensajes DHCP Discover

  • Anuncios de algunos protocolos

¿Qué dispositivos separan dominios de difusión?


Dispositivo ¿Permite que se propaguen los broadcast? ¿Separa dominios de difusión?
Hub Sí ❌ No
Switch Sí ❌ No
Router No ✅ Sí


Explicación:

  • En un switch, todos los puertos pertenecen al mismo dominio de difusión.

  • Un router no reenvía mensajes de broadcast, por lo que separa dominios de difusión.

  • Las VLANs también separan dominios de difusión.


3. Diferencias entre dominio de colisión y dominio de difusión


Característica Dominio de colisión Dominio de difusión
Qué es Zona donde pueden ocurrir colisiones Zona donde llegan los broadcast
Problema Colisiones → lentitud Exceso de broadcast → congestión
Lo separa Switch, router Router, VLANs
Lo amplía Hub, repetidor Switch, hub


4. Ejemplo práctico en un aula de SMR

Imagina un aula con 20 ordenadores conectados a un switch:

  • Dominio de colisión: Cada ordenador tiene su propio dominio → no hay colisiones.

  • Dominio de difusión: Todos los ordenadores están en el mismo dominio → todos reciben los broadcast.

Si dividimos la red en dos VLANs, entonces tendremos dos dominios de difusión separados.


Resumen:

  • Un dominio de colisión es donde pueden ocurrir colisiones.

    • Los switches eliminan colisiones.

    • Los hubs las provocan.

  • Un dominio de difusión es donde llegan los mensajes broadcast.

    • Los routers separan dominios de difusión.

    • Los switches no los separan (salvo con VLANs).

Comprender estos conceptos es esencial para diseñar redes eficientes y evitar congestiones.



Actividad Práctica: "Segmentación y Aislamiento de Tráfico"

Objetivo: 

Identificar visualmente cuántos dominios de colisión y de difusión existen en una topología y comprender cómo afectan al rendimiento de la red.

1. Simulación de Colisiones (El Hub vs. El Switch)

Vamos a ver por qué los dominios de colisión "frenan" la red si son muy grandes.

  • Tarea: En Packet Tracer, crea dos redes separadas:

    • Red A: 4 PCs conectados a un Hub.

    • Red B: 4 PCs conectados a un Switch.

  • Acción: En modo "Simulation", haz que dos PCs de la Red A envíen un paquete al mismo tiempo. Repite lo mismo en la Red B.

  • Observación: En la Red A verás una "explosión" (colisión). En la Red B, los paquetes pasan sin problemas.

  • Conclusión: ¿Cuántos dominios de colisión tiene el Hub? ¿Y el Switch?

2. El experimento del Broadcast (Dominio de Difusión)

El tráfico de difusión (Broadcast) es necesario (para ARP o DHCP), pero si hay demasiado, la red se colapsa.

  • Tarea: Conecta dos Switches entre sí y añade varios PCs a cada uno. Envía un paquete de tipo Complex PDU seleccionando la aplicación "HTTP" pero poniendo como dirección de destino la de broadcast: 255.255.255.255.

  • Análisis: Verás que el paquete llega a todos los equipos de todos los switches.

  • Reto: Añade un Router entre los dos switches. Intenta enviar el mismo broadcast. ¿Pasa el paquete al otro switch?

  • Regla de oro: Los Switches dividen dominios de colisión, los Routers dividen dominios de difusión.

3. Auditoría de Topología (Cálculo Visual)

Observa el siguiente esquema (puedes dibujarlo en la pizarra o proyectarlo) y calcula el número total de dominios:

Escenario: Un Router conectado a dos Switches. El Switch A tiene 5 PCs. El Switch B tiene 3 PCs y un Hub con otros 2 PCs.

  • ¿Cuántos dominios de difusión hay? (Pista: Cuenta las interfaces del Router).

  • ¿Cuántos dominios de colisión hay? (Pista: Cada puerto del Switch es uno, pero el Hub es solo uno para todos sus puertos).

Tabla Comparativa de Segmentación


Dispositivo Divide Dominios de Colisión Divide Dominios de Difusión Capa OSI
Hub No (1 solo para todos) No (1 solo para todos) Capa 1 (Física)
Switch Sí (1 por cada puerto) No (1 solo por VLAN) Capa 2 (Enlace)
Router Sí Sí (1 por cada interfaz) Capa 3 (Red)


Ejercicio de "Pensamiento Crítico":

"Si en una oficina de 50 personas todos los PCs están conectados a un solo Switch gigante, y un PC empieza a enviar paquetes de error a toda la red (Broadcast Storm), ¿se verán afectados el resto de compañeros? ¿Cómo lo solucionarías sin comprar más cables?".