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レッスン16: レイヤ2 IEEE802.5とFDDI

もともと、イーサネットの「ether」とは、「エーテル(ether)・・・古い物理学で光、熱などの媒体とされた仮説上の物質」に由来しています。なぜこのような名前がついているかというと、これから説明するIEEE802.5やFDDIは信号の流れが制御されて、各デバイスを順序良く回っていき、全体に信号が伝わっていく様が、エーテルによって全方位に運ばれていく光のようだからでは…と推測します。

IEEE802.5やFDDIはリング型トポロジで、ぐるっと信号が回っていくのですが、この方式をトークンパッシングアクセス制御と言います。

トークンパッシングとは、トークンという制御フレームを使っています。リングは一方通行で、このリングの中をトークンと呼ばれるフレームが巡回しています。この時点のトークンは誰も使用していないので、フリートークンと言います。

データを送信したいノードがトークンを受け取ると、トークンの後ろにデータをつけて送信します。このデータが後ろについているトークンをビジートークンと呼びます。ビジートークンが届いたノードは、宛先が自分かどうかを判断します。自分でない場合はなにもせず次に送ります。自分宛てのビジートークンを受け取ったノードは、データ部分をコピーして上位レイヤに引き渡すとともに、トークンに受信したことを記入します。受信済のビジートークンを受け取った送信元のノードは、データ部分を消し再びフリートークンにして次に送ります。

トークンという一人の配達人が各家々を御用聞きに回っているイメージをしてください。運びたいものがある人はトークンにデータを渡します。データを受け取ったトークン君はいつも配送ルートを守って宛先にデータを届け、受領印を押して貰い、配送ルートを一周して送信元に戻る、これを繰り返します。この場合、トークン君は一人なので同時に物を運べるのは一件だけ、つまり衝突が発生しません。

さらに、受領印を押して貰ったトークンが帰ってくるので、相手が受信したかどうかが確実にわかります。

このように非常に堅固なアクセス制御方式なので、工場や銀行のネットワークで使用されます。ただ、完璧ではないのです。もし、送信元がビジートークンを送り出した後に故障したらどうなるでしょうか?ビジートークンの戻る宛先がないため、フリートークンに戻らないのです。そうなると、永久に他の誰も送信できなくなってしまいます。

そこで、このような事がないように、監視するノード(アクティブ・モニタ)を置いておきます。

このトークンパッシングを使うIEEE802.5は、トークンリングという別の規格が元になっています。これは1970年代にIBMが開発したもので、現在のIEEE802.5ともほとんど変わりません。

トークンリング/IEEE802.5は、LANの仕様として、先程説明したトークンパッシング、同軸もしくはツイストペアケーブル、リング・スター型トポロジを使います。トークンリング用の特殊なMSAU(マルチステーションアクセスユニット)というハブを使います。



上の図の、青い部分がMSAUです。論理的にはリング型で繋くことになるため、トークンが順序良く循環できます。

機能的にはイーサネットよりトークンパッシングの方が優れているように思えるのですが、実際はイーサネットの方が主流となっています。なぜかというと、制御が簡単なので機器が安価な点と、データ速度が4Mbpsもしくは16Mbpsと遅いためです。

さて、もう一つのトークンパッシング方式のLAN仕様が、FDDI(ファイバ分配データ・インタフェイス)です。これは、二重リング型トポロジ、光ファイバを使うのが特徴です。

光ファイバを使用するためデータ通信が速く、100Mbpsで、最長20KmのLANを作り出せます。IEEE802.5と大きく異なるのは、二重リング型トポロジであることです。

二重リングのうち、使う方をプライマリ・リング、予備の方をセカンダリ・リングと言い、逆向きに信号が流れます。

これらのリングに、DAS(デュアルアタッチメントステーション)とSAS(シングルアタッチメントステーション)という機器が接続されます。



DASは両方のリングに接続された機器です。プライマリのinとout、セカンダリのinとoutの計4つの接点を持ちます。この危機は障害を検知してセカンダリの試用を決める監視役も務めています。

SASは、コンセントレータというハブを介してプライマリリングと接続します。もしプライマリリングに障害が起こったとしても、DASが切り替えポイントになるため問題はありません。

FDDIの特徴は、二重リングによる高い信頼性です。これはトークン・パッシング制御方式の、確実に届けることと組み合わさって非常に信頼性が高くなります。かつ、光ファイバの高データ転送速度が加わるのです。ただ、高機能な分値段が高くなるため、普通のLANに使うことはあまりありません。

データ転送速度だけならファストイーサネットやギガビットイーサネットがありますし、イーサネット用のネットワーキング・デバイスが衝突の発生を減らします。

なので、どちらかというとイーサネットをしっかり覚えておくことの方が重要です。


★理解度チェック★
Q.IEEE802.5やFDDIで用いられる、ぐるっと信号が回っていくアクセス制御方式の名称はなんでしょうか?


参考:3 Minutes Networking

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