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ネットワーク
  1. 学習:スイッチングハブにLANケーブルが接続され、機器がデータを送信すると、ハブはそのデータに含まれる「送信元MACアドレス」と「データが届いた物理ポート番号」のペアをテーブルに記録します。
  2. 検索と中継:次にデータを受信した際、そのデータの「宛先MACアドレス」をテーブル内から探し出します。該当するMACアドレスが登録されていれば、そのアドレスが紐づいている特定のポートにのみデータを送り出します。
  3. フラッディング:もし宛先MACアドレスがテーブルに未登録であった場合、または「ブロードキャストアドレス」宛てであった場合は、データの紛失を防ぐために、データが入ってきたポートを除く「すべての物理ポート」にデータを一斉送信します。相手から返信が来れば、その時点でアドレスが学習され、次回からはピンポイント中継が可能になります。

リピータハブは常に全ポートへデータを流すためコリジョン(衝突)が発生しますが、スイッチングハブは通信を個別に切り分けるため、双方向で同時に通信ができる「全二重通信」が可能になり、衝突が完全に排除されます。

試験でのポイント

試験対策としては、スイッチングハブが「OSI基本参照モデルの第2層(データリンク層)」の機器であり、「MACアドレス」を学習・識別して通信を制御する仕組みについて理解しておくことが最重要です。

また、旧来の「リピータハブ(物理層、MACアドレスを解釈しない)」との技術的な相違点がよく出題されます。具体的には、リピータハブはデータの衝突が発生する範囲(コリジョンドメイン)を拡張してしまうのに対し、スイッチングハブはポートごとにコリジョンドメインを分割(最小化)できるため、ネットワーク全体の帯域効率が劇的に向上するというメカニズムや、宛先不明時に全ポートへ流す「フラッディング」という動作名がよく問われます。

関連する用語

スイッチングハブに関連する用語には、機器の物理アドレス「MACアドレス」、動作階層である「データリンク層」、すべてのポートに通信をばら撒く旧式の「リピータハブ」、宛先不明時に一斉送信する動作「フラッディング」、衝突のない双方向通信である「全二重通信」などがあります。