中継機器　（ HUB, Switch, Router )　　　　　　　　　TOPへ

■ クロスケーブル　と　ストレートケーブル

LANケーブルには２種類あります。

結線がまっすぐ（ストレート）か、交差している（クロス）かの違いです。


　　 LANケーブル：UTPケーブルとも呼ぶ（ユーティーピー）
　　　 　　　　　　　　　Unshielded Twisted Pair ケーブル（非シールドより対線ケーブル）


図2.1
ストレートケーブル　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　クロスケーブル
　　　　　　　　　　　


　　 何故4,5,7,8はクロスしていないのか？

　　　　　UTPケーブルは８芯だが、実は４芯しか使用していない。


図2.2 クロスケーブルによるＰＣ直結

　　　きちんと出力された信号が入力の口へ届いている。









図2.3 ストレートケーブルによるＰＣ直結

　　　出力同士が衝突し、入力は何も入ってこない・・・。

■ リピータ

物理層（L1）の機器。電気信号はケーブルを伝わっていく過程で減衰してゆきます。それを復調して通信距離を伸ばす為の装置。
フレームの中身には全く関与しません。

図2.4

■ HUB [ ハブ ]

物理層（L1）の機器。リピータは一方向への通信を増幅するだけだが、HUBは集線装置とも呼ばれるとおりにケーブルを分岐する。
フレームの中身には関与しません。

HUBには通常、接続状態を表すランプが二つあります。（機種によって名称が違う場合があります）

図2.5


HUBの各ポートからＰＣへはストレートケーブルを使用します。
さて、ここで疑問に思いませんか？　
図2.3から類推するとＰＣ間の通信が出来ないような気がしますね。




図2.6




つまりこういう事です。HUBの内部では結線がクロスしているのです。
だからちゃんと出力から入力へ届きます。

■ Switch　[ スイッチ ]

Switchは別名　Switching HUB とも呼びます。データリンク層（L2）の装置です。

またSwitchはコリジョンフレームを遮断します。
コリジョンとは何か？　「LANの仕組み」の「CSMA/CD方式」の説明を思い出して下さい。
PCは通信に先立って、回線が空いているかどうかを調べるため「キャリア」と呼ばれる搬送波を送出します。
これはネットワーク内の全ての端末に流れます。
しかしSwitchはこのキャリアを通しません。これにより無駄なトラフィックの増加を防ぐ事ができます。

さて、ここでまたちょっと疑問に思いませんか？
同じHUBの下にあるＰＣ同士なら、必ずデータが届きます。
何せ、宛先に構わず全てのＰＣに送っているのですから。
宛先以外のＰＣは届いたデータを破棄している訳です。

ではSwitchの異なるポートに接続されたＰＣ同士はどうするのか？
ここで登場するのが、例のMACアドレスです。
リピータやHUBと違って、フレームの中身を見ます。
フレームのMACヘッダを解読し、宛先MACアドレスを判断して中継します。
このMACアドレスの中継方法にはARP（アープ）という技術を使用しますが、これは後述します。



図2.7



Switchはコリジョンフレームは遮断するが、ブロードキャストパケットは全てのポートへ通過させる。
ブロードキャストパケットについては後述する。





図2.8


SwitchはL2の機器である事を思い出して下さい。当然IPアドレスは理解できません。
つまりSwitchの配下にある端末は全て同一のネットワークアドレスに所属します。

上記の例では全ての端末は　192.168.1.0　ネットワークに所属します。
ネットワークアドレスについては「TCP/IP」の章を参照して下さい。

■ Router　[ ルーター ]

Routerはネットワーク層（L3）の機器です。
Router自身がIPアドレスを持っており、パケットのIPヘッダを解析し宛先IPアドレスを判別して中継します。

Routerは実に様々な役割を果たしています。またネットワークの中継機器としては最も重要な物です。Routerの仕組みについては後述します。ここではSwitchとの違いについて理解して下さい。



ルーターはブロードキャストバケットを遮断します。ブロードキャストとは全てのIPアドレス宛に送出されるパケットです。これを遮断することにより、Switchを素通りしてきた無駄なトラフィックの増加を防ぎます。

図2.10



ルーターはブロードキャストパケットを遮断します。データパケットは宛先IPアドレスのあるポートへ通過させます。



図2.11


上記の理由から　Switchの各ポート毎のネットワークをコリジョンドメインと呼びます。
ルーターの各ポート毎のネットワークはブロードキャストドメインと呼ばれます。





ルーターは各ポート毎に異なるネットワークアドレスを認識します。
Switchの場合との違いを良く理解して下さい。
ルーターの「異なるネットワークアドレスを中継する」機能はとても重要です。







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