応用情報:ネットワーク
通信プロトコルの標準化
OSI基本参照モデル
7 | アプリケーション層 | データの意味内容を直絵s津扱う。SMTP,HTTPなど |
6 | プレゼンテーション層 | データの表現形式管理。文字コード、圧縮の種類など |
5 | セッション層 | 最終的な通信の形に合わせてデータの送受信管理 |
4 | トランスポート層 | データ転送の制御による通信品質保証。ポート番号によりノード内のアプリ特定。TCP, UDPなど |
3 | ネットワーク層 | エンドツーエンドのやりとりを規定。ローカルネットワークを超えた通信を管理。IP |
2 | データリンク層 | おなじネットワーク内に接続された隣接ノード間通信を規定。HDLC手順やMACアドレス |
1 | 物理層 | システムの物理的、電気的性質を規定。コネクタのピン形状等 |
OSI基本参照モデルでは、それぞれの階層をN層と呼び、通信機器などの実態をエンティティと呼ぶ。
エンティティ同士が通信する窓口を提供する機能をサービスという。
ネットワーク接続装置と関連技術
データリンク層の接続
ブリッジ
ネットワークをコリジョンドメイン(セグメント)に分け、MACアドレスによる判別したフレームを対象のセグメントにのみ送信する。これにより無駄なトラフィックを発生させない。
動作としては、宛先MACアドレスをもとにMACアドレステーブルを参照。MACアドレスの接続ポートがフレームを受診したセグメント内であれば破棄し、別であれば送信。宛先MACアドレスが記載されていない場合やブロードキャストアドレスの場合は、受信ポート以外のすべてのポートにフレームを転送。
スイッチングハブ
レイヤ2スイッチ(L2スイッチ)と呼ばれ、ブリッジと同じ働きをする。
ブロードキャストストーム
ブリッジやスイッチングハブでループ状に接続している場合、ブロードキャストフレームは永遠に回り続けて増殖する。これをブロードキャストストームという。これを防ぐプロトコルにスパニングツリープロトコル(STP)があり、通常運用時は論理的にループを切断する機能がある。
ネットワーク層の接続
ルータ
IPアドレスを見て、パケットの送り先を決める。ルータで分けられたネットワークの単位をブロードキャストドメインという。どのルータに送れば通信が早いか判断することを経路制御(ルーティング)といい、ルータはそのためのルーティングテーブルを持っている。
ルーティング
ルーティングテーブルにはスタティックテーブルとダイナミックテーブルがある。
ダイナミックルーティングのプロトコルにRIPやOSPFがある。
ルータの冗長構成
ルータの冗長構成のためのプロトコルにVRRPがある。同一のLANに接続された複数のルータを仮想的に1台のルータとして見えるように構成するプロトコル。仮想IPアドレスと仮想MACアドレスを割り当てる。
レイヤ3スイッチ(L3スイッチ)
ネットワーク層に位置する通信機器。ルータはフィルタリングなどの多機能性に重点を置いているが、L3スイッチは通信の高速性に重心を置く。