ネットワークのおべんきょしませんか?

ネットワークのおべんきょしませんか? Vol.085 スイッチ(フィルタリング)

カテゴリー: 2001年04月03日
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2001/04/04  Vol.085 発行部数 10267

普段何気なく使っているネットワーク。でも、その仕組みっていったい
どうなっているんだろう・・・?
そんなネットワークの仕組みをこのメールマガジンで一緒に勉強してい
きましょう!

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「はじめに」
こんにちは、発行者の Gene です。
スイッチの2回目ですね。前回で覚えたMACアドレスを使ってどうやって
フレームの転送を判断しているのかということを今回で見ていきます。

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は受けないけど、秋に受けようと思っている方。このメルマガを毎日こつ
こつと読んでいけば、午前の問題は楽勝になると思います。
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「本文」

さて、前回でスイッチはブリッジと同じくMACアドレスを覚えていく
ということでしたね。
今回は覚えたMACアドレスを使って、実際にポートに届いたデータを
転送する/しないの判断、つまりコリジョンドメインを分割する様子
について見ていきます。


前回のネットワークをそのまま考えていきます。で、MACアドレステ
ーブルが完成している状態としますね。

図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch1.gif
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/mactbl2.gif


ここでAからBに対して通信が起こった場合、もうおなじみになっ
ていると思いますが、イーサネットのフレームのあて先MACアドレス
にB、送信元MACアドレスにAのフレームがスイッチに届きます。


図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch2.gif


スイッチはこのフレームの送信元MACアドレスでMACアドレステーブ
ルを検索して転送先のポートを探します。ブリッジと同じことをし
ています。するとMACアドレステーブルからBというMACアドレスは
ポート2の先につながっているということがわかります。すると、こ
のフレームはポート2にだけ転送すればいいわけですね。


図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch4.gif


AとBが通信をしているとき、CからDへ通信したいとします。ハ
ブで接続されているときはこんなことできません。なぜなら、Aか
らBへのフレームは関係のないCとDが接続されているポート3、4
にも転送されるので、Cがキャリアセンスを行うとケーブルが使用
中と判断してフレームを送信するのを待ちます。でも、スイッチを
使っている場合はできます!
AからBへのフレームはポート3、4には流れてこないので、Cがキ
ャリアセンスを行うとケーブルはあいています。ということはフレ
ームを送信することが可能です。
このように送信先MACアドレスを見て、各ポートにフレームを転送す
るかしないかの判断を行い、各ポートを1つのコリジョンドメイン
として分割することができます。


図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch5.gif


ただし、これもブリッジと同じくブロードキャストやマルチキャス
トのフレームは基本的にフラッディングしてしまいます。(基本的
にというのは、VLANの設定をすればブロードキャスト・マルチキャ
ストのフレームのフラッディングを制御することができます)
たとえば、下の図のようにAからのブロードキャストのフレームは
すべてのポートに転送されていきます。
つまりスイッチではブロードキャストドメインを分けることができ
ないわけです。


図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch6.gif


結局、スイッチでは各ポートごとにコリジョンドメインを分割する
ことができますが、ブロードキャストドメインは1つになります。
その様子を次の図に示しています。


図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch7.gif

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「きょうのネットワーク用語」

・VLAN(Virtual LAN)
  スイッチによって分割される論理的なブロードキャストドメイン。スイッ
  チは基本的にブロードキャストをフラッディングするが、VLANを作ること
  によってブロードキャストドメインを分割することができる。VLANのメリ
  ットは物理的な配線にとらわれずにブロードキャストドメインを分けるこ
  とができるので、ネットワークの設計に柔軟性が出てくる。
  ※VLANについてはそのうち詳しくやります。

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「オススメ!!ネットワーク関連の書籍・雑誌」
オススメのネットワーク関連の本を紹介してほしいというメールを何度か
いただいていますので、ぼくがよく読んでいるものを紹介します。


『書籍』
・詳説イーサネット   オライリー社
  イーサネットについて基礎からかなり高度なことまで書かれています。
  歴史的なことも知ることができるし、ギガビットイーサネットの仕組み
  についても解説されています。
  これを読みこなすことができれば、イーサネットについてかなり深い知
  識を得られると思います。
  http://www.oreilly.co.jp/BOOK/enettdg/

『雑誌』
・NETWORK MAGAZINE  アスキー
  日経NETWORKとはまたちょっと感じが違います。ぼくが思っている感想で
  は「ふとした疑問」を解決していこうっていうスタンスかなって気がしま
  す。いつかわすれたのですが、実際に特集でアスキーのネットワークの構
  成を紹介していたことがあって、これはおもしろい!って思ったのを覚え
  ています。
  http://biz.ascii24.com/biz/n-mag/

・日経NETWORK   日経BP
  これはかなりいいです!毎回ビジュアルな特集があり、「へぇ〜そうな
  のかぁ」とうなずくことがしばしば。Windows2000やルータ、LINUXなど
  の連載も豊富です。書店では買えずに年間の定期購読になります。いま
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「終わりに」

今回の内容はいかがでしたでしょうか?
スイッチは以前に紹介したブリッジとほとんど同じことをやっている
ということがわかると思います。
でも、もちろん違うものもあります。そういったことも近いうちに紹
介していく予定です。

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