この記事の目的は、LANスイッチをより深く理解することです。これはネットワーク管理構築に不可欠です。LANスイッチの概要と基本操作を説明します。

1.LANスイッチとは？

LANスイッチは、ブランチを介して複数のデバイスをネットワーク管理に接続するデバイスです。たとえば、十分な電源コンセントがない場合は、配電盤を使用して分岐し、使用可能なコンセントの数を増やします。これはLANスイッチにも適用され、分岐と接続数を増やすために使用されます。

電源ボード接続ポートはコンセントですが、LANスイッチ接続ポートはポートと呼ばれます。ポートには8、16、24、48など多くのポートがあり、ツイストペアでPCやサーバに接続されています。0と1の信号はネットワーク管理構築上で送信され、通信に使用できるブロックはフレームと呼ばれます。

LANスイッチは、接続デバイスが送信するフレームを他のブランチポートに転送する役割を菓たします。

2.MACアドレステーブル

一部の電源ボードには、各コンセントにスイッチがあります。スイッチがオフの場合、電流は流れないので、電源ケーブルが接続されていても、追加の電力を消費せずに電力を節約できます。

LANスイッチには同じ機能があり、フレームだけを必要なポートに転送することで、不要なフレームフローを防ぐことができます。

このフレームには、他のデバイスを識別するためのMACアドレスがあります。MACアドレスはパーソナルコンピュータとサーバに割り当てられ、世界で唯一無二です。そのため、このフレームのアドレスが自分のMACアドレスであれば、自分への通信であると判断することができます。LANスイッチは、受信したフレームのソースMACアドレスとポートをペアとして一定期間記憶する。これはMACアドレステーブルと呼ばれています。その多くを覚えられるからです。

Netgear製品のインテリジェントスイッチのMACアドレス表現例を以下に示します。ソースMACアドレスとポート番号を確認できます。

LANスイッチは、フレームが到着するたびに、フレームの宛先MACアドレスをMACアドレステーブルと比較し、フレームのみを対応するポートに転送します。これにより、フレームを不要なポートに送信する必要がなくなるため、追加のフレームで戸惑うことはありません。

LANスイッチと同様に、中継ハブはネットワーク管理構築に接続されているデバイスの数を増やすためのデバイスです。中継ハブにMACアドレステーブルがないため、1フレームはすべてのポートに分岐します。フレーム数が増加するため、飽和状態になります。これは輻輳と呼ばれ、輻輳状態になると、通信はほとんど不可能になります。そのため、中継ハブは今では珍しく、LANスイッチに置き換えられています。

3.LAN間のブリッジとLANスイッチの基本操作

中継ハブ接続されたデバイスを使用してフレームを同時に再生すると、競合が発生します。この衝突を衝突と呼びます。車が衝突したり破損したりするように、信号も衝突したり破損したりして区別がつかなくなります。確定できなければ、再送しなければなりません。効率が悪く、通信速度が遅くなります。そのため、フレームの交差点には橋という交通規製の装置があり、交通規製のように交差点で車が衝突しないようにしています。

ブリッジは今では珍しいが、ソフトウェア処理に多くのポートを使用することはできない。ブリッジと同様に、LANスイッチはフレーム伝送に特化した専用ハードウェア処理と競合するため、多くのフレームを高速に伝送でき、多くのポートを持つことができます。

衝突が発生する範囲は衝突ドメインと呼ばれますが、LANスイッチはフレームの交差で衝突を起こさないため、衝突ドメインを分けることができます。

LANスイッチからフレームを転送する場合、サーバからフレームを同時に転送すると、競合領域ではケーブルが競合するため、最近では転送可能な全二重通信フレームの多くが2方向に同時に……道では、2車線往復のように見えますので、全2重通信は衝突しません。このようにLANスイッチを使用することで、競合を起こさないハードウェア処理により、効率的で高速なネットワーク管理構築環境を実現することができます。

4.結論

以上、LANスイッチの概要と基本操作を説明しました。以上のことから、LANスイッチは以下の特徴を持っています。