スイッチ

機器と機器を接続するためにはスイッチという装置を使う事が多いです。本項ではスイッチについて説明します。

道しるべのない分かれ道

 ルーターは道しるべの役割をして、分かれ道でどちらに行けばよいか教えてくれると説明しました。

 これに対し、スイッチは分かれ道ですが、どちらに行けばよいか教えてくれません。このため、スイッチを通る際はどちらに行ってよいか分からず、フレームが全ての道へ分岐します。

 分岐した先の機器で送られてきたフレームのMacアドレスを見て、受信するか無視するか判断します。

スイッチ1

 スイッチはルーターのようなソフトウェア処理が少ないため高速です。

 尚、ルーターもスイッチも沢山のケーブルが接続されますが、ケーブルを接続する口をインターフェースと言います。

 スイッチを通る際は必ず全ての道へ分岐する訳ではありません。スイッチはフレームが通る度に送信元のMacアドレスとどのインターフェースから受信したかを学習します。

 学習した内容は一定時間覚えていて、MACアドレステーブルと呼ばれます。MACアドレステーブルは以下のようなテーブルになっています。

【MACアドレステーブル】
インターフェース番号 Macアドレス
1 Macアドレスa
2 Macアドレスb
3 Macアドレスc

 上記ではMacアドレスaは1番のインターフェースに接続されていると分かります。

 スイッチはMACアドレステーブルに載っているMacアドレスに対する通信を全てのインターフェースには送信せず、対応するインターフェースにだけ送信するようになります。

スイッチ2

 尚、MACアドレステーブルはMacアドレス毎に一定時間保持していますが、時間が過ぎたものから忘れます。接続された機器が変更になるとMacアドレスも変わってしまうためです。

ポイント

 学習するのはあくまで送信元のMacアドレスという点がポイントです。つまり、パソコンからサーバーにフレームを送り続けてもパソコンのMacアドレスしか学習せず、サーバーのMacアドレスは学習しないため、常に全てのインターフェースにフレームを送ってしまいます。

 パソコンからサーバーにフレームを送って、その応答があった場合、既にパソコンのMacアドレスは学習されているため、パソコンが接続されたインターフェースにだけフレームを送信します。この時、サーバーのMacアドレスも学習するため、パソコンからサーバーへのフレームもサーバーが接続されたインターフェースにだけ送信されるようになります。

 このように通信を重ねると最適化されていきます。

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