愚行連鎖 WorksGBの道具達-21:補

ネットワーク加速計画:補1


HUBについて

HUB(ハブ)

集線装置(Concentrator)。
LANなどのネットワーク上で、ケーブルを分岐、中継するために使用される機器。
ネットワークの中心のサーバからハブを接続して、さらに複数台のパソコンやプリンタなどのネットワークを構成する機器を接続するのに使用します。
10/100BaseTによる接続では、ハブを中心にして各ノードを星形(スター状)に接続することによってネットワークを構築します。
10/100BaseTケーブルのRJ-45モジュラジャックを接続する部分をポートといい、ハブの規模によって4、8、12、16、24ポートなどいろいろな種類があり、設置形態も単独で設置できるものから、PCのスロットにさすもの(電源はPC本体から供給する)、ラックにマウントするもの、増設用のスタッカブル(stackable)タイプなどがあるので、構築するネットワークの規模や将来の増設の見込みに合わせて適切なものを選択しなければなりません。
ポート数が不足した場合は、ハブをカスケード接続(2つ以上のハブをツリー状:階層に接続すること)することによって、容易にポート数を増設することができますが、ハブは、ハブに接続された末端の最遠のノード同士が最大でも4つ以下のハブしか通らないようにしなければいけません(5つ以上のハブを通過してはいけない)。

リピータハブ(Repeater hub)

入力された信号の劣化された部分を整形して、単純に出力するタイプのハブ。通常、ハブといえば、このリピータハブを指します。
複雑な機構が必要ないので、リピータハブの製造コストは安価です。
これに対しスイッチングハブやルータでは、受信フレームの検査などを行ない、よりインテリジェントなパケットの送受信を行なます。
(ただし高機能な分、製造コストも高い) これらスイッチングハブやリピータのような特別な機能を持たないハブであることを明確にするために、リピータハブと明示的に呼ぶことがあります。

リピータハブ(馬鹿ハブ)ではパケットは全てのポートに一斉に送られます。
受信した機器は自分宛のパケットなら受け取り、そうでなければ破棄します。
その間他の機器は通信をすることが出来ません。
また、リピータの通信速度は10Baseのみであり、半二重通信のみサポートします。

デュアルスピードハブ(Dual speed hub)

Auto Negotiation機能を持ち、10/100Baseを混在・自動認識できます。
また、内部のスイッチモジュールにより10/100Base機器混在時に相互の通信を可能にします。
構造的には10Baseリピータと100Baseリピータを一つの箱に入れてスイッチモジュールで接続したような物です。
各10BaseT機器と100BaseT機器は同士は1台のハブにつながっているのと同じ状態になるので10BaseT同士、100BaseT同士では同時に1台(1組)しか通信できません。

スイッチングハブ(Switching hub)

(スイッチ)では各ポートに接続されたMACアドレスを認識・記憶しており、信号はMACに対応するポートにのみ送信されます。
現在一般的な「ストア&フォワード方式」と呼ばれるスイッチング方式では、受信パケットをいったんバッファにため込み、エラーパケットをフィルタしてから再送出します。
バッファメモリで通信速度の異なる機器間のバンド幅差を吸収するので、10BaseTと100BaseT、全二重と半二重のように異なる速度のネットワークを混在させることが可能。つまり、複数通信が同時処理可能です。
更に全二重通信で理論的には二倍速の通信が可能となります。
カスケード段数の制限もありません。

この二倍速と言う表現が曲者で、速度が2倍になるのではなく、経路が2倍になるのです。
例えれば、道路の制限速度が60km/hから120km/hに上がるのではなく、信号付き交互一方通行の山道が2車線対面通行になると言う感じ。
つまり、結果的には速く着く…

インテリジェントスイッチ(Intelligent Switch)

スイッチングハブではブロードキャストパケットの場合、該当するポートが特定できないため、送信可能な全てのポートにパケット転送してしまいますが、インテリジェントスイッチではVirtual LAN機能(これは良くワカラン)により、VLAN間での通信を遮断することにより帯域の有効利用が可能となるんだそうです。
オーバーレイというルーティングに似た機能もあるようですね。
(現物を見たことはない。よっぽど大規模なネットワークで有効になるのかな?)




ノード(node)

ネットワークに接続されているコンピュータやプリンタ、ハブなどの機器のこと。



半二重通信(half-duplex)

1つの通信チャネルを使用して、送信と受信を切り替えながら通信を行なう通信方式。同時に送受信を行なえる全二重通信とは異なり、半二重通信では、ある瞬間には送信または受信のいずれかのみを行なうことができる。

早い話が、無線のトランシーバーのようなモノ。
「応答願います。どうぞ」
「感度良好。」
ってな感じだね。


全二重通信(full-duplex)

独立した送信チャネルと受信チャネルを用意し、送信と受信を同時に行なえるようにした通信方式。

無線のトランシーバーは相手が喋っているときは聴くしかないが、電話だと相手がどうしようと同時にお構いなしに喋りまくることが出来る。これが全二重。


MACアドレス(Media Access Control Address)

ネットワーク機器に固有の物理アドレス。

Ethernetなら6bytes長で、先頭の3bytesはベンダコードとしてIEEEが管理/割り当てを行なっている。残り3bytesは各ベンダで独自に(重複しないように)管理しているコードなので、結果として、世界中で同じ物理アドレスを持つEthernetカードは存在せず、すべて異なるアドレスが割り当てられていることになる。Ethernetではこのアドレスを元にしてフレームの送受信を行なっている。
ネットワークでホストを識別するために設定されるハードウェアアドレス。Ethernetでは、NIC(Network Interface Card)に対して48ビットの識別符号が付けられており、Ethernetアドレスと呼ぶ。前半24ビットがIEEEで管理されたベンダー固有のIDで、後半24ビットが各NICの連番となり、世界中に1つしかないユニークな番号になる。

簡単に言うと、ネットワーク接続機器は全て独自のIDの様なモノを持っていると言うこと。
この番号を解析すればどこのメーカーのどんな機器かも分かるというわけだ…


ブロードキャスト(broadcast)

全ノードが受信しなければならない通信(複数ノードが相手の場合は「マルチキャスト」)。

マルチキャスト(multi-cast)

パケット通信技術の1つ。単一のパケットで、複数のノードに対して同一データを送信する通信方法をマルチキャストと呼ぶ。マルチキャストに対して、ネットワーク内の全ノードに対して送信する方法はブロードキャストと呼ばれる。



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