¿Por qué una topología de red de autobuses es más propensa a colisiones que la estrella?

En una topología de bus, los clientes suelen estar conectados entre sí. Creo que en los primeros días de la conexión en red esencialmente conectaban 1 cable coaxial que era medio dúplex a todas las computadoras en la red, por lo que todos los paquetes de datos tienen que viajar en ese cable. Si recuerdo correctamente mi diploma de redes hace muchos años, el cable solo puede manejar la transmisión de un cliente en cualquier momento. Si más de un cliente coloca un paquete en el cable al mismo tiempo, se produce una colisión debido a la interferencia de la señal. Este cable coaxial crea lo que se llama un dominio de colisión con todos los clientes que pertenecen a él.

Una topología de red en estrella tiene todos los clientes conectados a un conmutador. Cada cliente tiene un cable dedicado que generalmente es full duplex. En este modelo, cada cliente está realmente en su propio dominio de colisión. Dado que cada cliente tiene su propio cable de red dedicado, las probabilidades de que se transmitan múltiples señales al mismo tiempo se reducen drásticamente. El conmutador también tiene lógica integrada para ayudar a enrutar los datos correctamente para tratar de evitar colisiones.

Una topología de bus no es necesariamente más propensa a colisiones que una estrella, y de hecho en algunos escenarios puede ser mejor porque puede haber menos cableado total y las máquinas que están físicamente cerca estarán cerca en el retraso de la red. Sospecho que podría inventar escenarios donde uno u otro era significativamente más rápido que el otro.

Por ejemplo, si hay dos máquinas separadas 3m en un extremo de un corredor de 80m, y 2 máquinas separadas 3m en el otro extremo, el cable total para un autobús sería de 86m, mientras que una estrella terminaría con alrededor de 163m de cableado total, y la distancia máxima entre los dos nodos que intentan comunicarse podría terminar siendo el doble de la estrella que la topología del bus con un aumento asociado en la probabilidad de una colisión.

Por supuesto, si está utilizando un conmutador en lugar de un concentrador en modo semidúplex, de hecho tiene cuatro dominios de colisión en lugar de uno (entre el conmutador y cada computadora, respectivamente), lo que puede aumentar ligeramente las posibilidades de colisión.

Si está utilizando un conmutador en modo dúplex completo (muy común hoy en día), entonces no debería tener colisiones, aunque el conmutador puede descartar paquetes debido a que el tráfico abruma su bus de manejo de paquetes / ancho de banda interno. Esto no es técnicamente una colisión y, por lo tanto, el reintento ocurriría en el nivel de protocolo, que generalmente es de orden de magnitud más lento que el reintento en la capa física.