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レッスン17: レイヤ2 ブリッジ

レイヤ2のネットワーキング・デバイスはブリッジとスイッチでしたね。ここから先はその2つについて学んでいきます。

ブリッジについて、第7回で「とあるルールにのっとって、データを通る・通さないという制御を行う」と説明しました。ブリッジは、ハブのように来た信号をそのまま流すのではなく何かしらの制御を行うデバイスなのです。

ブリッジ、という名前の由来ですが、そのまま「橋」からきています。LANとLANを繋ぐネットワーキング・デバイスなので、2つのLANの架け橋です。衝突ドメインのようなネットワークの区切りをセグメントと呼ぶのですが、2つのセグメントを繋げるのがブリッジの役割です。ブリッジには、大きく分けて4種類あります。繋げるセグメントの違いで判断するのです。

まずは、ソースルート・ブリッジです。これは、IEEE802.5(トークンリング)同士を繋げるブリッジです。



ソースルート・ブリッジは、他リング宛のパケットを受け取ると全ルート探索パケットというもを使って、宛先までの全てのルートを探し出します。それを、ルーティング情報として表にします。その表に従い、宛先まで最速ルート決定しパケットを中継していきます。

二つ目が、トランスペアレント・ブリッジです。これは同じアクセス制御式のセグメントを繋ぎます。たとえば、イーサネットとイーサネット、FDDIとFDDIなどです。逆に異なる方式を繋ぐのを変換ブリッジといいます。

三つ目が、エンキャスプレーション・ブリッジです。これは、2つの同じ制御方式のセグメントを、間にWANなどを通して中継するためのブリッジです。



このように4種類ありますが、今回はイーサネット同士を結ぶトランスペアレント・ブリッジについて詳しく説明していきます。

さて、ブリッジは受けとったフレームからMACアドレスを読み取ります。そして、ブリッジを通過できるかどうかを判断します。宛先が同じセグメントの場合、ブリッジを通過させないのです。このような処理をフィルタリングといいます。

どのように宛先が向こう側にいると判断するのかというと、ブリッジはポートごとにアドレステーブルを持ち、そのポートと接続しているデバイスを覚えるのです。通っていったフレームから覚えていきます。

例えるなら関所のようなものです。A町方面から来た旅人がA町とB町を繋ぐ関所に到着しました。A町側に立っている関所の番人は、旅人にどこへ行くのか聞きます。その番人はA町の地名を知っているので、もし旅人の行き先が知っている地名の場合、そこから先へと押しません。自分の知らない地名の場合は先へ通す、ということです。

ポイントは、ブリッジは度のポートに宛先があるかまでは知らないというところです。止めるかと押すかの二択です。受信したポートが知らない宛先アドレスは、他ポートから送信します。

このように、ブリッジはセグメントの内側向けの通信を外に出しません。裏を返せば、他セグメント宛てのデータがあまり入り込まなくなるということになります。よって、ネットワーク全体のトラフィック(通信量)が減ります。衝突の可能性が減るということです。さらに、衝突の発生するJAM信号や衝突で壊れたデータもブリッジで止められます。衝突の影響範囲がブリッジで区切られるのです。

ですが、ブリッジは良い事ばかりではありません。ブリッジはフレームを読み取りますので、そのための時間が必要になります。すると、受けた信号をそのままながすハブと比べ10~30%くらい遅くなるのです。これなネットワーク全体に遅延を発生させるということです。セグメント内の通信効率は上がるのですが、全体として見ると遅くなるということです。ただ、衝突が多発するより圧倒的に良いでしょう。

それと、ブリッジではブロードキャストを止めることができません。セグメント内側向けしか止められないので、内側と外側双方宛のブロードキャストは止められないのです。


★理解度チェック★
Q..LANとLANを繋ぐ、ブリッジの役割と利点はなんでしょうか?


参考:3 Minutes Networking

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