第15回 リピータ、ブリッジとL2スイッチ

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IT担当者の必須知識が身につく 初級ネットワーク講座

第15回 リピータ、ブリッジとL2スイッチ

2009/01/13


 LANを構築するのに欠かせないネットワーク接続機器の代表格と言えば、無駄なパケットを遮断してネットワーク帯域を効率よく利用させることができるL2スイッチだろう。別名スイッチングハブとも呼ばれており、L2はレイヤ2の略、すなわちデータリンク層で動作する機器である。ただ、ネットワーク接続機器として物理層はリピータ、データリンク層はブリッジ、ネットワーク層はルータとあるものの、今ではブリッジやリピータは見当たらない。そこで、今回は、LAN草創期に活躍したリピータやブリッジの基本動作を振り返りながら、L2スイッチの基本機能などについて説明する。

L2スイッチ

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リピータとブリッジ、いいとこ取りのL2スイッチ

 現在、単体としてのリピータとブリッジを見ることはなくなったが、LANの草創期にはいずれもネットワークを接続するための重要な機器であった。

1-1

第一層で動作、コリジョン多発が問題に「リピータ」

 リピータは、OSI基本参照モデルの第一層(物理層)で動作するネットワーク機器。単にネットワークを延長させる機器であったため、電気信号の減衰、多段接続制限の問題やEthernet(CSMA/CD方式)のウィークポイントである衝突(Collision)の多発、送信待ちの問題があった。例えば、図のようにリピータを接続した場合は、以下のような問題点が顕在化する。

(1)

PC−Aと、リピータを介して接続されているPCすべてにフレームの衝突の可能性が出てくる。また、その距離が長ければ長いほど衝突の可能性が高くなる。

(2)

PC−AからPC-Bにフレームを送信している場合でも、リピータを介して接続されているPCに電気信号がいきわたるため、すべてのPCが送信待ちの状態になる。

(3)

距離が長くなればなるほど電気的な減衰により、フレームが壊れる可能性が高くなる。

図1 リピータによる接続例
図1 リピータによる接続例

コラム:リピータの多段接続制限

 図1のようなリピータによる多段接続は、IEEE802.3規格では最大4台と規定されている。すなわち、通信装置と通信装置の途中にリピータが5台以上入ると、フレームを正しく送ることができない仕様になっている。そこで、実際に実験を行ってみたところ、5台、6台、7台、8台と接続しても問題が発生しなかった。結局8台までしかリピータを持たなかったので実験は終了することに。ちなみに、禁止されているループ状接続にしても問題がなかった。実際に通信はできるものの、あくまで保証される範囲は最大4台という規定だということになる。


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