燈明ブログ

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不思議な国のアドレス(機器編)全面書き換え

以下の『不思議な国のアドレス(機器編)』が長い間だ、イマイチだったので、今回書き直してみました。

◆不思議な国のアドレス(機器編)

ネットワーク機器には、リピータ、ハブ、スイッチ(ブリッジ)、ルータ、ゲートウェイとありますが、各々どのような役割か、わかりますか?


インターネットは、ご存知のように世界へくもの巣上に、はりめぐらされた大きなネットワークです。地球の裏側までも信号がちゃんと届かなければなりません。ですので、減衰した信号を増幅したり、整形したりするのが、リピータとハブの役割です。つまり、リピータとハブは、物理的な電気信号を処理します(物理層)。


インターネット上の個々のネットワークは、MACアドレスでアクセスします(解説編参照)。ネットワークとネットワークをブリッジで繋ぐと、スイッチ(ブリッジ)がそこを通ったフレーム(パケット)のMACアドレスを、繋いだネットワークのどちらにあるのかを覚えます。次回からそれをフィルタとして利用し、効率的にフレームを流すことができるようになるのです(データリンク層)。


しかし、ブロードキャストの場合には、いつもネットワーク全体にパケット(フレーム)が流れることになり、トラフィック(交通量)が増大します。つまり、スイッチ(ブリッジ)でネットワークを繋いでいくと、ブロードキャストのトラフィックが増えてしまうのです。そこで、IPアドレスで制御できるルータ(ゲートウェイ)で繋ぎます。すると、ブロードキャストをIPアドレスにより遮断でき、トラフィックを減少させることができるのです(インターネット層)。


つまり、スイッチ(ブリッジ)では、個々の端末との通信では、効率的にフレームを流すことが可能ですが、ブロードキャストでは、すべての端末と通信するので、ネットワーク全体にフレーム(パケット)が流れてしまうのです。そこで、スイッチ(ブリッジ)ではなく、ルーターゲートウェイで繋ぐとIPアドレスを見てネットワーク全体にパケットが流れないようにする制御ができるのです。


まとめると

  • リピータやハブは、減衰した電気信号を増幅したり、整形したりします(物理層)。
  • スイッチ(ブリッジ)は、ネットワークを繋ぎ、MACアドレスレベルでフレームをフィルタリングします(データリンク層)。
  • ルータやゲートウェイは、IPアドレスレベルでパケットをフィルタリングしたり、ルーティングを行います(インターネット層)。


追記
今の時代、ブリッジなど見かけることはないとのご指摘をいただきました。今の時代は、ブリッジでなく速くて高機能なスイッチが使われるとのことです。