[記事公開日]2015/01/10
[最終更新日]2016/11/29

基本情報技術者試験 7-6(LAN間)

 

 

ネットワークで使われる機器について学びましょう。

 

★超大事なところです!

 

まず、OSI基本参照モデルが「物理層→データリンク層→ネットワーク層→トランスポート層→セッション層→プレゼンテーション→アプリケーション層」からなることを思い出しておいてください。

 

◆リピータ

リピータ

物理層で接続する

・役割:伝送路を延長する。入力信号を増幅してその先へ送る。

・A→Bへの通信は、CやDまで伝わってしまう。

・大量のデータが行き交う環境では適さない

 

現実には「リピータの機能をもったハブ」、つまり『リピータハブ』がかつて市場に商品が出回っていました。

 

リピータハブは『スイッチングハブ』の登場によって、使われなくなりました。

スイッチングハブとは、受け取ったら全部送るのではなく、送るべきところだけに送ります。スイッチングハブの中に送信元と送信先の情報(テーブル)をもっているため、そのような選択ができます。リピータハブ(というポンコツ)よりも通信路を有効に活用できます。

 

 

◆ブリッジ

リピータ

 

データリンク層で接続する

・役割:宛先MACアドレスで送るかどうか決める。振り分ける。

・A→Bへの通信は、必ずしもCやDへは届かない。

・ブリッジがMACアドレスを見て「送る必要あり!!」、「送る必要なし!!」と判断する。

・ブリッジはMACアドレスだけを見て通信を判断します。

 

◆MACアドレス

・機器に備わっているユニークな機器番号

・別名は『物理アドレス』

・ルーターやLANポートなど、基本的にネットワーク内にある機器にはMACアドレスがある。

製造メーカ番号+製造番号である。(IPアドレスは持ってないです!ひっかけです。)

 

※コマンドプロンプトから『ipconfig /all』と打つと、周辺の機器のMACアドレスが分かります。

MACアドレス

 

◆ルーター

ルーター

ルータ

ネットワーク層で接続する

・送信先のIPアドレスを見て、送ったり、送らなかったりする。これを、ルーティング(経路選択)という。

・A→Bへの通信は、必ずしもCやDへは送りません。

 

例えば、A君がB君にメールを送るとき、A君の家とB君の家の間にはいくつものルーターが存在していますが、ルーターのルーティングによって最短(障害があればそこは避ける)距離でB君の下へメールが届きます。A君の家にも、B君の家にも何台もパソコンがあるかもしれませんが、もしルーターとパソコンの間にスイッチングハブが敷設されていれば使っているパソコンのみに合図をすることができます。スイッチングハブがMACアドレスを参照して、どこからきてどこに送るのかを1:1で対応してくれるからです。

 

ルーターとパソコンを有線で繋いでいれば、ルーターがスイッチの役割を果たすことがあります。その場合はルーターは”スイッチングハブ機能付き”のルーターになります。ルーターの背面に”LAN”と書かれた穴(ポート)がいくつかあれば、そのルーターはスイッチングハブ機能付きのルーターだと思われます。

 

長くなりましたが、スイッチはMACアドレスを見る、ルーターはIPアドレスを見る、ということです。

 

◆パケット通信とは?

・送信するデータはパケットと呼ばれる単位に分割(変換)される。

 

例えば画像データを送りたいとき、送信者側で一旦、ある程度パケット(と呼ばれるデータ単位)が貯まるのを待つ。一定量に貯まったら送信を開始する。同様に受信者側も送られてきたパケットがある程度貯まるのを待ってから受信を開始する。通信路が混雑時は、渋滞を回避して遠回りしたり、再送信したりする。これは”柔軟に対応してしまう”ことになり、”通信速度が保障できない”ともいえる。

 

それにしても、パケットという単位に分割されているため、他人がデータ送信に割り込む(通信路に参加)こともできるし、再送信するときも、送信エラーになってしまったパケットだけを送ればよいというメリットがある。

 

各パケットはヘッダー(データの先頭)に『送信元IPアドレス、送信先IPアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号』を備えている。そしてこの情報をルーターなんかが読み取ってルーティング(経路選択)する。

※ポート番号については、ここでは覚えなくてよいので割愛する

 

◆ハブ

ハブ

 

通常は、「ルーター→PC」の順でつなげるが、場合によっては「ルーター→ハブ→PC」の順に繋げることがある。インターネットに接続する機器が多いときなど。さて、ハブの役割とは?

 

ハブの基本的な役割は、ルーター以下の接続先を増やすことである。

(1台のルーターに対して何台もパソコンを繋げること)

 

そして、ハブは大きく2種類に分けられる。

 

リピータハブ

・リピータハブに接続されているすべてのLANポートにデータが流れる。

・つまり、ここにパソコンを3台繋げたとすると、データを受信するときは3台に対して受信されてしまうということ。(あまりよくない・・)

 

スイッチングハブ

・ブリッジ機能をもつ(MACアドレスを見て、送るべきところだけに送る)

・パソコンを3台繋げても、データを受信するときは1台に対して受信される。

 

ARP(Address Resolution Protocol)

⇒IPアドレスからMACアドレスを取得する

送信者のルーターが、受信者のルーターに”おたくの受信者のMACアドレスはなんですか?”を問い合わせをします。

 

RARP(Reverse ARP)

⇒MACアドレスからIPアドレスを取得する

 

<ARPとRARP覚え方>

○○から△△を取得すると覚えると大変なので、”ARPは△△を取得する”というように取得するものだけを覚えるようにしましょう。超テストにでます。

 

◆ゲートウェイ

⇒OSI基本参照モデル「4~7層」で異なったプロトコルのLAN同士を接続する。

OSI

 

◆パケットに付加される情報の順番

MACアドレス

IPアドレス

ポート番号

 

送信者→受信者で覚えるのも然り、受信者からの順番も覚えましょう。割と出題される範囲であり、理解していないと回答は難しいです。

 

基本情報 7-6(LAN間)

・リピータ:全部へ、物理層、増幅
・ブリッジ:MACアドレス、データリンク層
・MACアドレス:企業+その機器コード
・ルーター:IPアドレス、ネットワーク層
・パケット送信:送信元、送信先IPアド、ポート番号をつける
・リピータハブ
・スイッチングハブ
・ARP,RARP
・ゲートウェイ
・MAC、IPアド、ポートの順

 

 

以上です。

 

 

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