# 충돌 도메인 (Collision Domain)

충돌 도메인이란 네트워크 상에서 데이터 패킷의 충돌이 발생할 수 있는 물리적 또는 논리적 영역을 의미한다. 동일한 충돌 도메인 내에 있는 두 장치가 동시에 데이터를 전송할 경우, 전기적 신호가 겹치면서 데이터가 손상되는 '충돌(Collision)' 현상이 발생한다.

## 충돌의 원인

충돌은 주로 **반이중(Half-Duplex)** 통신 환경에서 발생한다. 반이중 통신은 데이터를 송신하거나 수신하는 것 중 한 가지 동작만 동시에 수행할 수 있는 방식이다.

이러한 환경에서 충돌을 관리하기 위해 **CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)** 방식이 사용된다. 장치는 데이터를 보내기 전 매체가 사용 중인지 확인(Carrier Sense)하고, 비어 있다면 데이터를 전송한다. 하지만 거의 동시에 두 장치가 전송을 시작할 경우 충돌이 발생하며, 이를 감지(Collision Detection)한 장치들은 전송을 중단하고 임의의 시간 동안 대기한 후 재전송을 시도한다.

## 충돌 도메인의 분할

네트워크 장비에 따라 충돌 도메인을 처리하는 방식이 다르며, 이는 네트워크 전체의 효율성에 큰 영향을 미친다.

*   **허브(Hub):** 물리 계층(Layer 1) 장비로, 들어온 신호를 연결된 모든 포트로 단순히 복제하여 전달한다. 따라서 허브에 연결된 모든 장치는 하나의 거대한 충돌 도메인에 속하게 되며, 장치 수가 늘어날수록 충돌 빈도가 높아져 성능이 저하된다.
*   **스위치(Switch):** 데이터 링크 계층(Layer 2) 장비로, MAC 주소를 기반으로 목적지 포트로만 데이터를 전달한다. 스위치는 각 포트마다 독립적인 충돌 도메인을 생성하므로, 포트 간의 충돌이 발생하지 않아 네트워크 효율이 획기적으로 향상된다.

### 허브와 스위치의 비교

| 구분 | 허브 (Hub) | 스위치 (Switch) |
| :--- | :--- | :--- |
| **동작 계층** | 물리 계층 (L1) | 데이터 링크 계층 (L2) |
| **전송 방식** | 플러딩 (Flooding) | 셀렉티브 포워딩 (Selective Forwarding) |
| **충돌 도메인** | 모든 포트가 하나의 도메인 공유 | 포트별로 독립적인 도메인 구성 |
| **통신 효율** | 낮음 (충돌 가능성 높음) | 높음 (충돌 최소화/제거) |

## 전이중(Full-Duplex) 통신

현대 네트워크에서는 스위치의 보급과 **전이중(Full-Duplex)** 통신 방식의 도입으로 충돌 도메인 문제가 사실상 해결되었다. 전이중 통신은 송신과 수신 경로를 물리적으로 분리하여 동시에 데이터를 주고받을 수 있게 한다. 이 방식에서는 데이터가 서로 충돌할 경로가 없으므로 CSMA/CD 알고리즘이 더 이상 필요하지 않으며, 네트워크의 처리량과 안정성이 극대화되었다.