物理層で活躍するネットワーク機器「ハブ」

ネットワーク

前回の記事ではOSI参照モデルの物理層について紹介しました。

下の図はOSI参照モデルの物理層、データリンク層、ネットワーク層の各層に対応するネットワーク機器を示しています。

今回は物理層で活躍するネットワーク機器「ハブ」を紹介します。

ハブは物理層のネットワーク機器です。
ハブは物理層の役割を担うことができます。
言い方をかえると、物理層の役割以上のことはできません。

ハブには下の機能があります。

・ 信号を増幅・整形する機能
電気信号や光信号を「0」と「1」の信号として認識し、
電気信号や光信号に乱れがあれば、整形し増幅する機能があります。

ツイストペアケーブル(UTPケーブル)の最大長は100メートルですが、
ハブを間にはさむことによって通信可能な長さを延長することができます。
※ツイストペアケーブルについてはこちらをご参照ください。

・集線装置としての機能
ハブにはツイストペアケーブルのポート( ケーブルの差込口のこと です)が複数設置されていて、
複数のネットワーク機器をつなぐことができます。
(集線装置の機能があります。)

例えばコンピュータA,B,C,Dの4台を相互に接続してネットワークを構成するケースを考えてみます。

下の図を見てください。

ハブを使用しない場合、
6本のケーブルが必要なのに対し、
ハブを使用する場合は4本ですみます。

ハブを使用することでケーブルを節約してネットワークを構成できますね。

・受信した信号を、受信したポート以外のすべてのポートから送信する機能。
 (機能というよりは欠点かもしれません。)

ハブは受信した信号をなにも考えずに、
受信したポート以外のポートからそのまま送信します。
そのため、通信を行いたい相手以外にも送信してしまいます。
その分だけネットワークの帯域を無駄に消費してしまうのです。

下の図を見てください。

コンピュータAがコンピュータB宛にデータを送信したとします。
コンピュータAから送信されたデータを受信したハブは、
宛先であるコンピュータBが接続されたポートだけではなく、
コンピュータC、コンピュータDが接続されたポートからもデータを送信します。

通信 を行いたい相手だけに送信するためには、物理層の機能だけでは不十分です。
データリンク層以上の機能が必要です。
物理層の機器であるハブには荷が重いということですね。
通信を行いたい相手だけに送信するためには データリンク層のネットワーク機器であるL2スイッチを使用します。

次回はL2スイッチについて紹介します。

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