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.086 スイッチ(ブロードキャストストーム)

カテゴリー: 2001年04月06日
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2001/04/06  Vol.86 発行部数 10304

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。
今回はスイッチもブリッジと同じく冗長リンクを作ると問題が起こって
しまうことがあります。
どのような問題が起こってしまうのかをみていきたいと思います。次回
でその問題の解決方法のスイッチでのスパニングツリーを紹介します。

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「本文」

今回もスイッチの基本的な機能について見ていきます。やっぱりブ
リッジと同じです。ブリッジと同じようにスイッチもスパニングツ
リーが有効になっています。

スパニングツリー覚えていますか?あて先まで複数の経路がある冗
長リンクでブロードキャストストームなどのループが起こらないよ
うにするためのものでしたね?ループになるポートを1つブロックす
ることによって、ループを回避しています。

まず、冗長リンク構成のときに起こるブロードキャストストームが
どんなものだったかスイッチを使ったネットワークで復習してみま
しょう。次の図のようなスイッチを使ったネットワークを考えます。

図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch8.gif


スイッチAとスイッチBを2本のケーブルで接続しています。左側をセ
グメント1、右側をセグメント2とします。セグメントはこないだ少
し補足しましたが、ネットワークの単位としての意味で使っていま
す。スイッチAにコンピュータAがつながっていてスイッチBにコンピ
ュータBがつながっていると、AからBに行くための経路はセグメント1
を通る経路とセグメント2を通る経路の2つ存在します。

このときAがブロードキャストを送信するとブロードキャストストー
ムが起こってしまいます。AからのブロードキャストがスイッチAに
届くと、Aがつながっているポート以外のすべてのポートにブロード
キャストをフラッディングします。すると、スイッチBにフラッディ
ングされたブロードキャストが届きます。


図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch9.gif


スイッチBもやはりブロードキャストが入ってきたポート以外のすべ
てのポートにブロードキャストをフラッディングします。この場合、
セグメント1から入ってきたブロードキャストだけを考えると次の図
の赤い矢印のようにBがつながっているポートとセグメント2のポー
トにブロードキャストがフラッディングされるわけです。


図はこちら↓
http://www12.u-page.so-net.ne.jp/qc4/survive/grafic/switch10.gif


Aからセグメント2に入ってきたブロードキャストについても同じこ
とが言えるわけです。さらに、フラッディングされたブロードキャ
ストがまたフラッディングされ、それがまたフラッディングされ、
またまたそれがフラッディング・・・というようにいつまで経って
も延々とブロードキャストがフラッディングされていくことになり
ます。こうなるとネットワークは使いものになりません。

ブロードキャストは通信を行うときによく使われます。たとえば、
TCP/IPのARPリクエストやDHCPのリクエスト。さらにWindowsネット
ワークでは利用されるNetBEUIは基本的にブロードキャストベースで
通信を行います。だから、ブロードキャストするたびにネットワー
クが使えない=全然使えないネットワークということになります。

これを防ぐにはどうすればいいかというと、スイッチAとスイッチB
をつないでいる4つのポートのうち1つをブロックしてループを起こ
らなくすればいいわけです。
どのポートをブロックするのかを決めるのがスパニングツリーです。

続きは次回に。

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「きょうのネットワーク用語」

・フラッディング
  スイッチやブリッジでブロードキャスト、マルチキャスト、あて先不明
  のフレームを入ってきたポート以外のすべてのポートに転送すること

・セグメント
  ネットワークの構成単位。別の意味でトランスポート層のPDUとしてこ
  の言葉を使うこともある。構成単位はコリジョンドメインを指すことも
  あれば、ブロードキャストドメインを指すこともある。

・ブロードキャストストーム
  ブロードキャストの通信が大量に発生し、ネットワークが正常に通信で
  きなくなる状態。ブリッジやスイッチなどのレイヤ2デバイスで冗長リン
  クを構成した際に発生する可能性がある。

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「終わりに」

今回の内容はいかがでしょうか?
ブリッジと同じような機能をしているということは、スイッチはブリッジ
と同じような欠点があるわけですね。つまりブロードキャストストームが
起こってしまうかもしれないという欠点です。
ブリッジと同じく、スイッチはブロードキャストストームを回避するため
にスパニングツリーを使います。次回で、スイッチのスパニングツリーに
ついて見ていきます。
お楽しみに!

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「独り言」
桜ってもう散りかけ・・・来週の週末にちょっと花見でもしにいこう
かと思っていたけど、もうその頃は遅いかなぁ・・・

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ネットワークのおべんきょしませんか? 
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発行周期: 週3回程度 最新号:  2019/03/15 部数:  10,622部

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