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  • 2007/10/19

ネットワーク機器 基本中の基本(3)「ハブに見るLAN内基本メカニズム(上)」

NETWORK Guide Vol.7より

ネットワーク利用の広がりや高度化にともない、活用される装置・機器も統合化が進んでいる。とはいえ、それらはもともと基本的な機能を組み合わせたにすぎない。本特集では、ネットワークにおけるデータの構造と流れに着目しながら、これらの機器の基本的な仕組みや機能を解説する。

インテリジェント・リサーチ 代表取締役 小泉修

インテリジェント・リサーチ 代表取締役 小泉修

インテリジェント・リサーチ 代表取締役
システムエンジニア、ソフト開発会社役員を経て、1990 年にインテリジェント・リサーチを設立。代表取締役に就任し現在に至る。システム開発、インターネット関連ビジネスのほか、Webコンテンツ、雑誌、書籍の執筆を通じた啓蒙活動にも力を入れており、多数の著書がある。1959年東京生まれ。

LANに発生しうる問題

 ハブ、スイッチ、ルータの配置イメージを理解したところで、次は個々の働きについて見ていこう。ハブは、今日のLANでは役目を終えつつある。現在は、単なるPC同士の集線にもL2スイッチを用いるのが一般的になった。これは、L2スイッチの価格が下落し、100BASETXや1000BASE-T対応のものなどは数千円から入手できるようになったためだ。

 あえて、ハブを取り上げるのは、スイッチやルータの機能を理解するには、まずハブの働きを把握することが望ましいからである。図1に、ハブによるLANの構築例を示す。

ネットワーク機器の基本
図1 ハブによるLAN構築例


 LAN には数多くのPC が接続され、テキスト、音声や画像、映像などがやり取りされる。ここで不可解なのは、LAN を利用するユーザーがほかのユーザーがLANを利用しているか否かを意識しない点である。つまり、複数のユーザーが同時にLANを利用する場合、行き交う各自の情報は混信しないのだろうか。以降では、どのような仕組みでLAN内部の情報混信を回避しているか見ていこう。

LANの情報転送メカニズム

 各種機器の働きを理解するには、まずLAN上で情報がやり取りされる仕組みを知る必要がある。たとえば、同一LAN内の2台のPCで、一方から他方へ映像情報を転送するケースを考えてみよう。映像情報など膨大な容量を転送する場合、LAN上には長い時間一方向の信号が流れ続け、ほかの端末が通信すると信号同士の衝突が発生してしまう。

 そこでLANでは、転送すべき情報を「フレーム」と呼ばれる細かい単位に分割して送信している。これはベルトコンベアに、1本の長い棒ではなく小さく切断した短い棒を間隔をあけて乗せるイメージだ(図2)。

ネットワーク機器の基本
図2 LANの情報転送メカニズム


 これにより、ほかのPCがベルトコンベアを利用する場合も、その空きに短い棒を乗せられる。つまり、情報をフレーム単位に分割して転送する技術は、LANを複数ユーザーで利用するため重要なメカニズムの1つといえる。

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