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無色の翼、鳥は何処に向かうのか?
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コリジョンドメイン/ブロードキャストドメイン
2011-11-02-Wed  CATEGORY: 学習ノート
※ネットワーク学習用のノートです。
 興味ない人は、すっ飛ばしてください。

ちょっと学習ノートをWEBの方にも
残しておこうってことで始めました。
専門用語たくさんありますが、
ザックリしたメモなので頑張れば、
まぁ、理解できるかもです。

個人的なアレなので、
間違いがあるかもしんないですw



【コリジョンドメイン : collision domain】
同時にデータ送信を行うと、ネットワーク上で
衝突(コリジョン)が発生してしまう範囲。
 ⇒ハブと接続している全ての機器
 ⇒スイッチポート

【ブロードキャストドメイン : broadcast domain】
ブロードキャスト(同ネットワーク上の全ての機器宛のデータ送信)が
到達する範囲。
 ⇒ルータポート
 ⇒VLAN

上記の通信範囲が発生するのは、イーサネット(Ethernet)やIEEE802.3
などのメディアアクセス制御方式(要は通信方式)だけである。

トークンパッシング制御であるトークンリングやIEEE802.5、
FDDIなどでは、そもそも衝突(コリジョン)もブロードキャストも
発生することはない。詳細な説明は割愛するが、データ送信の仕方が
違うので、そもそも衝突が起こり得ない。ブロードキャストという
全機器宛のデータ送信もしない。


▼コリジョン発生について
ハブや同軸ケーブルや半二重通信方式などでは、
データの伝送路が一つしかない。そのため、同時にデータ送信をすると、
電気信号が衝突してエラーを起こしてしまう。
EthernetやIEEE802.3は、上記のようなネットワークを考慮した
通信形式のため、基本的に衝突発生することを念頭に置いた
データの送受信を行う(半二重通信方式)。

ただし、現在主流で使われているケーブルでは、
内部で送信用と受信用で分かれているので、
装置側の問題(リピータハブのように内部伝送路が一つのみ)や
設定(半二重設定)がなければ、まず衝突は起きない。

コリジョンドメイン(衝突発生範囲)は、
ハブと接続している機器全てが含まれる。
スイッチというネットワーク機器では、
内部で通信経路が分かれているので、
各ポートでコリジョンドメインを分割できる。


▼ブロードキャスト発生について
ブロードキャストは、同じネットワーク上に存在する
全ての機器宛にデータを送信をすること。場合によっては、
別のネットワークにまで波及することもあるのだが、
説明が複雑になるので割愛。

何故、全機器宛にデータ送信をするのか、
その理由は「宛先がどこだから不明」だから。
全ての機器宛にデータを送れば宛先の機器まで
到達するはず、という考えから生まれた。

ブロードキャストは動作的にハブのデータ送信とほぼ同じ。
受信ポート以外の全てのポートに同じデータを送信する。

ハブの場合は単純に受診したデータをそのまま送るだけだが、
他のネットワーク機器は、特定の宛先アドレスをブロードキャスト
として認識して動作するという違いがある。

ブロードキャストは無駄な動作に見えるが、
宛先不明でもデータを届けられるという利点がある。
ただし、毎回ブロードキャストをしていたら、
データ伝送路の無駄遣いになる。

そのため、MACアドレスを使用したEthernet/IEEE802.3環境では、
宛先が判明するまでブロードキャストでのデータ送信を行う。

接続先の端末などからデータが送られてくると、
受信ポートでは「送信元MACアドレス」を記憶して、
そのポート先の端末のアドレスを認識する。


以後、その記憶したアドレスから宛先を割り出し、
特定ポートにのみデータを送信するようになる。
それによって、ブロードキャストの無駄がなくなっていく。
ただし、データ受信をしなければアドレスを学習しないので、
接続先の端末からデータが送られないと、永遠にその宛先は
不明ということになる。また、接続先が変更することもあるので、
記憶したアドレスは一定期間で破棄されてしまう。


MACアドレスを使用したレイヤー2通信(Ethernet/IEEE802.3環境)
では宛先不明ということが多々あるので、
ブロードキャストという仕組みが必要不可欠なのである。

全ての宛先を永続的に記憶することが出来れば、
ブロードキャストという仕組みも不要となるのだが、
全ての宛先を記憶させるのは、管理者にとっても機器にとっても
非常に負担になるので、このような仕組みが必要となる。

IPアドレスを使用したレイヤー3通信では
宛先不明の場合、ブロードキャストのような動作はしない。

まず下位層にあたるレイヤー2通信(Ethernet/IEEE802.3環境)を用い、
宛先アドレスを取得したり、DNSという仕組みを利用して
宛先アドレスを取得したりする。


ブロードキャストドメイン(全機器宛通信の到達範囲)は、
MACアドレスによる通信をしているネットワーク全て。
つまり、LAN全てがブロードキャストドメインとなる。
逆説的に言えば、LAN = MACアドレスの通信範囲。

IPアドレスの通信は、ルータを介して
LANLANを繋ぐネットワーク。
ブロードキャストドメインを分割することが出来る。

LAN(A)のブロードキャストは、LAN(A)のみにしか届かない。
LAN(B)のブロードキャストは、LAN(B)のみにしか届かない。
ルータは、LAN(A)とLAN(B)の間のデータを届ける。

また、ルータを使わなくてもVLANを用いて
ブロードキャストドメインを分割することが出来る。

VLANとは仮想的なLANであって、
物理的には同一の機器やケーブルを使用している。
また、通信に使うのもMACアドレスになる。

VLAN(A)のブロードキャストは、VLAN(A)のみにしか届かない。
ただし、物理的にはVLAN(A)とVLAN(B)と同じ機器と接続している。
VLAN(B)のブロードキャストは、VLAN(B)のみにしか届かない。
ただし、物理的にはVLAN(A)とVLAN(B)と同じ機器と接続している。
だが、VLAN(A)とVLAN(B)との間で通信をするには、
ルータを介さないといけない。



図を入れれば、もっとわかりやすいんでしょうが、
面倒くさいので嫌ですwwww まぁ、たくさん要望があれば
考えなくもないですが……、もっとわかりやすく解説している
サイトは他にあるのと思うので、そっち行ってくださいw

というか、あくまで個人用のノートなので、
あまり期待しないでください。



▼関連記事
・VLAN(1)
【VLAN : Virtual LAN】
仮想のローカルエリアネットワーク(LAN : Local Area Network)。
ブロードキャストが到達する範囲、ブロードキャストドメイン。
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