Transcript コリジョン発生
ネットワーク技術II
第8.2課
イーサネット・スイッチング
http://www.info.kindai.ac.jp/NetEngII
38号館4階N-411 内線5459
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Web教材の間違い(1)
8.2.1 図1
誤 : 拡張メディア
正 : 拡張共有メディア
ネットワークのタイプ
共有メディア環境
複数のホストが同じメディアを共有
拡張共有メディア環境
ネットワークデバイスでメディアが拡張
ポイントツーポイント
1対1で接続
ダイヤルアップネットワークで広く使用
ネットワークのタイプ
共有メディア(マルチアクセス)
拡張共有メディア(リピータを使ったマルチアクセス)
ポイントツーポイント(1対1アクセス)
コリジョン
発生
コリジョンドメイン
同一メディア、もしくはレイヤ1機器によって
接続されたネットワーク
ドメイン内の複数のホストがほぼ同時期に送
信するとコリジョンが発生する
リピータ
ハブ
コリジョンドメイン
共有メディア
ハブ接続
リピータで拡張された共有メディア
リピータで拡張されたハブ接続
コリジョンドメイン
ハブ
(レイヤ1)
スイッチ
(レイヤ2)
ルータ
(レイヤ3)
レイヤ1機器とコリジョンドメイン
PC A→PC B
PC G
PC H
PC F
PC A
PC E
PC B
PC D
PC C
レイヤ1機器とコリジョンドメイン
PC A→PC B
PC E→PC F
PC G
PC H
PC F
コリジョン発生
PC A
PC E
PC B
PC D
PC C
CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access
Collision Detect
CSMA/CD
そろそろいいかな?
待ち時間は試行回数から計算
回数の多いほど長く待つ
コリジョンドメインの増加
送信
したい
送信
したい
PC G
PC H
PC F
送信
したい
PC A
送信
したい
PC E
PC B
PC D
PC C
送信
したい
コリジョンドメインの増加
送信
しよう
少し
待とう
PC G
PC H
PC F
少し
待とう
PC A
少し
待とう
PC E
PC B
PC D
PC C
少し
待とう
コリジョンドメインの増加
送信
しよう
PC G
PC H
PC F
送信
しよう
コリジョン発生
PC A
PC E
PC B
PC D
PC C
コリジョンドメインの増加
少し
待とう
送信
しよう
PC G
PC H
PC F
少し
待とう
コリジョン発生
PC A
送信
しよう
PC E
PC B
PC D
PC C
コリジョンドメインの増加
送信
しよう
少し
待とう
PC G
PC H
PC F
少し
待とう
コリジョン発生
PC A
少し
待とう
PC E
コリジョンが連続発生して 送信
PC B
PC D
しよう
いつまで経っても通信できない
PC C
セグメント長の制限
イーサネットフレーム : 最短64B
送信終了前に
送信
コリジョン検出
開始
送信
開始
コリジョン発生
送信64B
開始
送信完了
長過ぎるセグメント
送信
開始
コリジョン発生
コリジョン検出する前に
送信を完了してしまう
レイトコリジョン
64B送信後に発生するコリジョン
長過ぎるセグメントで発生
通常のコリジョン発生時には
NICはフレームを再送信するが
レイトコリジョンでは再送信されない
4リピータルール
ホスト間にはリピータ(ハブ)は4台まで
5-4-3-2-1ルール
セグメントは5つまで
リピータは4つまで
ホストの繋がったセグメントは3つまで
リンクセグメントは2つまで
全体で1つのコリジョンドメイン
5-4-3-2-1ルール
リンクセグメント
ホストの繋がったセグメント
ラウンドトリップ遅延
ラウンドトリップのガイドライン
コリジョンドメインのセグメント化
レイヤ2またはレイヤ3の機器を使えば
コリジョンドメインをセグメント化できる
ブリッジによるセグメント化
ルータによるセグメント化
レイヤ2機器とコリジョンドメイン
PC A→PC B
PC G
PC H
PC F
PC A
PC E
PC B
PC D
PC C
レイヤ2機器とコリジョンドメイン
PC A→PC B
PC E→PC F
PC G
PC H
PC F
PC A
PC E
PC B
PC D
PC C
レイヤ2ブロードキャスト
ネットワークに繋がれた全ホスト宛の送信
MACアドレスFF-FF-FF-FF-FF-FF
ブロード
キャスト
受信
受信
受信
受信
受信
スイッチの動作
AA→ブロードキャスト(FF-FF-FF-FF-FF-FF)
ブロードキャストは
全ポートから送信
MAC:AA
fa1
fa2
MAC:BB
MAC:XX
fa4
fa3
フォワーディングテーブル
fa1
AA
MAC:CC
MAC:DD BB
fa2
CC
fa3
DD
fa4
XX
送信の種類
ユニキャスト
単一のノード宛の送信
ブロードキャスト
同一ネットワーク上の全てのノード宛の送信
マルチキャスト
同一ネットワークの特定のグループのノード宛
の送信
ブロードキャストMACアドレス
ブロードキャスト
FF-FF-FF-FF-FF-FF
マルチキャスト
01-00-5E-??-??-??
??にはマルチキャストIPアドレス(レイヤ3)から計
算された値が入る
ブロードキャストが起こる状況
発生元
操作
ワークステーション
ARP(Address Resolution
Protocol)要求
RIP(Routing Information
Protocol)
マルチキャスト
ルータ
マルチキャスト
アプリケーション
ARP(Address Resolution Protocol)
アドレス解決プロトコル
IPアドレス(レイヤ3)→MACアドレス(レイヤ2)
参考 : RARP (Reverse Address Resolution Protocol )
MACアドレス→IPアドレス
ARP要求
例 : IPアドレス192.168.1.2へ送りたいが
MACアドレスが分からない
192.168.1.2の人
MACアドレス教えて
11-22-33-44-55-66です
RIP(Routing Information Protocol)
ルーティング情報プロトコル
ルータ間でルーティング情報を交換する
30秒に1回ブロードキャストをする
僕にはネットワーク1,2,3
が繋がっているよ
RIP
ネットワーク1
ネットワーク1宛は
ルータAへ送ろう
ルータB
ネットワーク2
ルータA
ルータD
ネットワーク3
ルータC
ブロードキャストのデメリット
ブロードキャストはブリッジ(スイッチ)を
越えて送信される
ネットワーク内のトラフィックが増える
ブロードキャストストーム
多数のブロードキャストが同時に送信される状態
ネットワークの帯域幅を大量に消費し、ネット
ワークタイムアウトの原因となる。
ブロードキャストによる
パフォーマンスの低下
ユニキャストと各レイヤ機器
PC1→PC2
PC1
ハブ
(レイヤ1)
スイッチ
(レイヤ2)
ルータ
(レイヤ3)
PC2
レイヤ1機器は全てのポートから転送
レイヤ2,3機器は宛先のポートからのみ転送
ブロードキャストと各レイヤ機器
PC1→ブロードキャスト
PC1
ハブ
(レイヤ1)
スイッチ
(レイヤ2)
レイヤ1,2機器は全てのポートから転送
レイヤ3機器はブロードキャストフレームを遮断
ルータ
(レイヤ3)
ブロードキャストドメイン
ブロードキャストが送られる範囲
ルータはブロード
キャストドメインを
セグメント化する
各レイヤ機器とドメインの分割
機器
レイヤ アイコン
コリジョン
ドメイン
ブロードキャスト
ドメイン
リピータ
1
分割しない
分割しない
ハブ
1
分割しない
分割しない
ブリッジ
2
分割する
分割しない
スイッチ
2
分割する
分割しない
ルータ
3
分割する
分割する
ネットワーク内のデータフロー
フレーム転送はレイヤ1,2,3で行われる
ネットワーク内のデータフロー
PC A →PCB
レイヤ
4~data
from IP A
IP A
3 to IP B
IP B
from MAC A MAC A MAC R1
2 to MAC R1 MAC R1 MAC R2
data
IP A
IP A
IP B
IP B
MAC R1 MAC R2 MAC R2
MAC R2 MAC B MAC B
1
PC A
R1
R2
PC B
データフローと各レイヤ機器
レイヤ フレーム転送
フィルタリング
1
必ず転送する
行わない
2
可能であれば
転送する
必要なければ
転送しない
宛先MACアドレスに
基づく
宛先IPアドレスに
基づく
3
セグメント
「セグメント」には様々な用法がある
ブリッジ、ルータ、またはスイッチで区切られた
ネットワークの一部。
バス型トポロジを使用するLANにおける連続
的な電気回路。
TCP仕様で使われる用語であり、トランスポー
ト層の情報単位を指す。
用例
スイッチはコリジョンドメインをセグメント化する
ルータはブロードキャストドメインをセグメント化する
8章まとめ
レイヤ コリジョン
ブロードキャ
ストドメイン
フレーム転送 フィルタリング
分割しない
必ず転送する 行わない
1
ドメイン
分割しない
2
分割する
分割しない
可能ならば転 宛先MACアド
送する
レスに基づく
3
分割する
分割する
必要なければ 宛先IPアドレ
転送しない
スに基づく