CCNA備忘録

2025/05/20 (Tue)

■概要
冗長性によって発生するループ問題を解決する。

■スイッチングループが発生する理由
ネットワーク内に複数のスイッチが存在する環境で、ホストXからブロードキャストされたフレームが、複数スイッチ間でフラッディングを繰り返すことにより発生する。

■スイッチングループによる問題
・LANの帯域幅が、無駄なブロードキャストフレームでいっぱいになる。このような現象を「ブロードキャストストーム」という。
・同じ発信元MACアドレスを持つフレームがスイッチの複数のポートから受信されるため、MACアドレステーブルの更新が頻発し、MACアドレステーブルが不安定になる。

■STPによるループの回避
STPは、ネットワークトポロジーの中に潜在するループを見つけ、１台のスイッチを選択し、そのスイッチをルートとするツリー構造を作成する。ツリー構造ならばループは発生しない。

2008/09/15 (Mon) 5.スイッチの機能と操作 Trackback()

■スイッチの機能
・MACアドレスの学習
・フレーム転送／フィルタリング
・ループの回避

■概要
スイッチの基本機能は、フレーム転送である。
スイッチは、MACアドレスを調べて必要なポートにだけフレームを転送する。
これを実現するために、スイッチはMACアドレスの学習を行う。
（MACアドレステーブルは、受信したフレーム情報の送信元MACアドレスを見てMACアドレステーブルを作成する。送信先MACアドレスは見ない）

■スイッチの基本動作

スイッチ

１　　　　　　　　　　　２　　　　　　　　　　　　３　　　　　　　　　　　　　　　　４

　｜　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　｜
ホストA　　　　　　　　ホストB　　　　　　　　ホストC　　　　　　　　　　　　　ホストD
0000.0000.0001　0000.0000.0002　0000.0000.0003　0000.0000.0004

①電源投入直後
MACアドレステーブルは、RAMに作成されるので、スイッチの電源投入直後時点では、テーブルの内容は空である。

＜MACアドレステーブル＞

空

②フレームの送信（ホストA→ホストB）
スイッチがホストAからフレームを受信すると、フレームの送信元アドレスを調べ、MACアドレステーブルにホストAを登録する。

＜MACアドレステーブル＞

MACアドレス	ポート
0000.0000.0001	1

③フレームをフラッディング
ホストBは、MACアドレステーブルに存在しないので、受信ポートを除く全てのポートにフレームが転送される。これをフラッディングという。
送られたフレームは、ホストBだけが処理をし、ホストCとホストDは自分宛ではないので、フレームを破棄する。

④フレームの送信（ホストD→ホストA）
フレームの送信元アドレスを調べ、MACアドレステーブルにホストDを登録する。

＜MACアドレステーブル＞

MACアドレス	ポート
0000.0000.0001	1
0000.0000.0004	4

⑤フレームをフィルタリングして転送
ホストAは、すでにMACアドレスに登録されているので、フレームはホストAだけに転送される。これをフィルタリングという。

■ブロードキャストとマルチキャスト
ブロードキャストフレームの送信先MACアドレスは、48ビットが全て1のアドレス（0xFFFF.FFFF.FFFF.FFFF）になる。
また、マルチキャストフレームの場合は、マルチキャストアドレス（グループアドレス）が指定される。

上記フレームの場合、送信先MACアドレスが特定ノードではないため、送信元MACアドレスの登録後、常にフラッディングされる。

■エージングタイマ
スイッチは、MACアドレステーブルの内容を最新状態に保つため、一定時間内にフレーム受信がないMACアドレスをテーブルから消去する。この時間を、エージングタイマといい、デフォルトは300秒である。

2008/09/15 (Mon) 5.スイッチの機能と操作 Trackback()