In einem Ethernet-Netzwerk stellt eine Kollisionsdomäne ein Netzwerksegment dar, in dem Datenpakete während der Übertragung miteinander kollidieren können. Kollisionen treten auf, wenn zwei oder mehr Geräte versuchen, Daten gleichzeitig über dasselbe gemeinsame Netzwerkmedium, beispielsweise ein Koaxialkabel oder ein Twisted-Pair-Kabel, zu übertragen. Kollisionen führen zu Datenverlust und können die Netzwerkleistung erheblich beeinträchtigen.

Der Zweck einer Kollisionsdomäne besteht darin, Kollisionen zu verwalten und zu verhindern, indem sichergestellt wird, dass jeweils nur ein Gerät Daten überträgt. Dies wird durch den Einsatz verschiedener Techniken erreicht, wie z. B. Carrier Sense Multiple Access mit Kollisionserkennung (CSMA/CD) und Kollisionserkennungsmechanismen.

So funktioniert Collision Domain in einem Ethernet-Netzwerk:

In einem herkömmlichen Ethernet-Netzwerk mit CSMA/CD:

1. Trägersinn: Vor der Datenübertragung lauscht ein Gerät auf das Netzwerk, um zu erkennen, ob ein anderes Gerät bereits sendet. Wenn das Medium belegt ist (d. h. ein Signal erkannt wird), verzögert das Gerät die Übertragung, um eine Kollision zu vermeiden.

2. Übertragung: Wenn das Medium inaktiv ist (d. h. kein Signal erkannt wird), beginnt das Gerät mit der Datenübertragung.

3. Kollisionserkennung: Während der Übertragung überwacht das Gerät das Netzwerk kontinuierlich auf mögliche Kollisionen. Kommt es zu einer Kollision (d. h. ein anderes Gerät beginnt ebenfalls zu senden), erkennt das sendende Gerät dies und bricht die Übertragung ab.

4. Backoff: Nachdem eine Kollision erkannt wurde, gibt das sendende Gerät eine zufällige Backoff-Periode ein, bevor es erneut versucht, zu senden. Dies hilft, weitere Kollisionen zu verhindern und ermöglicht anderen Geräten die Übertragung.

5. Neuübertragung: Sobald die Backoff-Zeit abgelaufen ist, versucht das Gerät erneut, die Daten zu übertragen.

Durch die Verwendung von CSMA/CD und Kollisionserkennungsmechanismen tragen Kollisionsdomänen dazu bei, sicherzustellen, dass Daten erfolgreich und ohne Kollisionen übertragen werden. Moderne Ethernet-Netzwerke verwenden jedoch häufig Switches oder Bridges, um Netzwerke in kleinere Kollisionsdomänen zu segmentieren oder diese ganz zu eliminieren, wodurch die Netzwerkleistung und -effizienz verbessert wird.