Infra Engineer

【独学CCNA】014.スイッチ②
2021.08.30
Lv1

【独学CCNA】014.スイッチ②

CCNA対策講座

本連載では、シスコ技術者認定資格であるCCNA合格を目指して、試験範囲の解説や問題演習などを扱っていきます!
前回はスイッチについて説明してきました。
本記事も前回に続いてスイッチの説明をしていきます。

  • スイッチについて前回の復習
  • バッファリング機能
  • スイッチのフレーム転送方式3種類
  • MACアドレスの学習
  • まとめ

スイッチについて前回の復習

スイッチとはデータリンク層の機器で、送られてきたデータを、目的の相手にのみ送信するというフィルタリング機能をもつ。
フィルタリング機能はMACアドレスを使い、接続された機器を識別することで実現している。スイッチが持つMACアドレステーブルには接続している機器のMACアドレスとポート番号がセットで登録されている。起動直後のMACアドレステーブルには何も記載されていないが、通信を行う中でMACアドレスとポート番号を学習していく。

バッファリング機能

スイッチにはPCなどの機器を複数接続することが可能です。同時に複数の機器から通信が行われた場合を考えてみましょう。
PC-AとPC-B、PC-Cから同時にPC-Dへ送信するような場合です。
このときスイッチには複数のフレームが届くことになりますが4番ポートから送信できるフレームは1つずつです。
後から到着したフレームは先のフレームが送り出されるまでスイッチ内で待たなければなりません。
複数同時にフレームが届いたりした場合に、届いたフレームをためておくのがバッファです。
このバッファにためておく機能をバッファリング機能といい、
この機能があることで後から到着したフレームを破棄することなく送出することができます。

スイッチのフレーム転送方式3種類

スイッチは受け取ったフレームを送信する際に、フレームをチェックしてから転送します。
フレームを転送する際の方式にはカットスルー、フラグメントフリー、ストアアンドフォワードの3つあり、
フレームのどこまでチェックを行うかが異なります

カットスルー

フレームの宛先を確認した段階でフレームを転送します。それより後ろの部分は確認しないため、スイッチで転送される際の
遅延が小さくなります。ただフレームにエラーがあったとしても宛先の端末まで届いてしまうことになり、信頼性は下がります。

フラグメントフリー

フレームの先頭64バイトを読み込んで問題がなければ転送を行います。
カットスルーよりは信頼性があり、ストアアンドフォワードよりは遅延が小さくなります。

ストアアンドフォワード

届いたフレームをバッファに格納し、CRCのチェックまで行う方式となります。カットスルーと比べるとスイッチでフレームのチェックを
行う分、遅延が大きくなりますが、フレームの信頼性は上がります。
ただ最近のスイッチは性能が上がっているため、ストアアンドフォワード方式となっていることが多くなっています。

確認問題

以下の選択肢から正しいものを選んでください。

  1. カットスルーはフレームの先頭64バイトを読み取りフレームの転送を行う。
  2. フラグメントフリーではフレームの宛先のみを確認し、フレームの転送を行う。
  3. ストアアンドフォワードではCRCというフレームデータのチェックを行う。
解答・解説
答え:3

1) フラグメントフリーの説明です。
2) カットスルーの説明です。
3) 正解です。ストアアンドフォワードではCRCというフレームデータののチェックを行います。

まとめ

・スイッチは一時的にデータをため込むバッファリング機能をもつ。
・スイッチはデータ送られてきたデータを読み取るが、その方法は3種類ある。

前回に続いてスイッチにについて学習しました。
次回はコリジョンドメインとブロードキャストドメインについて学んでいきます。

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