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ネットワークデバイス (ハブ、リピーター、ブリッジ、スイッチ、ルーター、ゲートウェイ、ブルーター)

ネットワークデバイス: ネットワーク デバイス (ネットワーク ハードウェアとも呼ばれます) は、コンピュータ ネットワーク上のハードウェアが相互に通信および対話できるようにする物理デバイスです。たとえば、リピーター、ハブ、ブリッジ、スイッチ、ルーター、ゲートウェイ、ブルーター、NIC などです。

1.リピーター – リピータは物理層で動作します。その役割は、信号が弱くなりすぎたり破損したりして、同じネットワーク上で信号を送信できる長さを延長する前に、同じネットワーク上で信号を増幅 (つまり、再生成) することです。信号が弱くなると、信号を少しずつコピーし、元の強度に従って接続されているスター型トポロジのコネクタで信号を再生成します。 2ポートのデバイスです。



2.ハブ – ハブは基本的にマルチポートのリピーターです。ハブは、異なる分岐からの複数のワイヤを接続します。たとえば、異なるステーションを接続するスター トポロジのコネクタです。ハブはデータをフィルタリングできないため、データ パケットは接続されているすべてのデバイスに送信されます。言い換えれば、 コリジョンドメイン ハブ経由で接続されているすべてのホストのうち、1 つのままです。また、データ パケットの最適なパスを見つけるインテリジェンスも持たず、非効率と無駄が生じます。

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ハブの種類

  • アクティブなハブ:- これらのハブには電源が​​あり、ネットワークとともに信号をクリーン、ブースト、中継することができます。リピータとしても配線センターとしても機能します。これらはノード間の最大距離を延長するために使用されます。
  • パッシブハブ:- これらはノードからの配線とアクティブなハブからの電源を集めるハブです。これらのハブは信号をクリーンアップしたりブーストしたりすることなくネットワークに中継するため、ノード間の距離を延長するために使用することはできません。
  • インテリジェントハブ:- アクティブなハブのように動作し、リモート管理機能が含まれています。また、ネットワーク デバイスに柔軟なデータ レートも提供します。また、管理者は、ハブを通過するトラフィックを監視し、ハブの各ポートを構成することもできます。

3. 橋 – ブリッジはデータリンク層で動作します。ブリッジはリピータであり、送信元と宛先の MAC アドレスを読み取ることでコンテンツをフィルタリングする機能が追加されています。同じプロトコルで動作する 2 つの LAN を相互接続するためにも使用されます。入力ポートと出力ポートが 1 つずつあるため、2 ポート デバイスになります。



橋の種類

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  • 透明な橋:- これらは、ステーションがブリッジの存在をまったく認識しないブリッジです。つまり、ブリッジがネットワークに追加されるか削除されるかに関係なく、ステーションの再構成は不要です。これらのブリッジは、ブリッジ転送とブリッジ学習という 2 つのプロセスを利用します。
  • ソースルーティングブリッジ:- これらのブリッジでは、ルーティング操作は送信元ステーションによって実行され、フレームはどのルートに従うかを指定します。ホストは、ディスカバリ フレームと呼ばれる特別なフレームを送信することによってフレームを検出できます。このフレームは、宛先までの可能なすべてのパスを使用してネットワーク全体に広がります。

4. スイッチ – スイッチはバッファを備えたマルチポート ブリッジであり、効率(ポート数が多いということはトラフィックが少ないことを意味します)とパフォーマンスを向上できる設計になっています。スイッチはデータリンク層デバイスです。スイッチは、データを転送する前にエラー チェックを実行できます。これにより、エラーのあるパケットは転送されず、正常なパケットが正しいポートのみに選択的に転送されるため、非常に効率的になります。つまり、スイッチはホストの衝突ドメインを分割しますが、 ブロードキャストドメイン 同じまま。

スイッチの種類

  1. アンマネージド スイッチ: これらのスイッチはシンプルなプラグ アンド プレイ設計であり、高度な構成オプションは提供されません。これらは、小規模なネットワーク、または大規模なネットワークへの拡張としての使用に適しています。
  2. マネージド スイッチ: これらのスイッチは、VLAN、QoS、リンク アグリゲーションなどの高度な構成オプションを提供します。これらは大規模で複雑なネットワークに適しており、集中管理が可能です。
  3. スマート スイッチ: これらのスイッチはマネージド スイッチと同様の機能を備えていますが、通常はセットアップと管理が簡単です。これらは小規模から中規模のネットワークに適しています。
  4. レイヤ 2 スイッチ: これらのスイッチは、OSI モデルのデータ リンク層で動作し、同じネットワーク セグメント上のデバイス間でのデータ転送を担当します。
  5. レイヤ 3 スイッチ: これらのスイッチは OSI モデルのネットワーク層で動作し、異なるネットワーク セグメント間でデータをルーティングできます。これらはレイヤ 2 スイッチよりも高度であり、大規模で複雑なネットワークでよく使用されます。
  6. PoE スイッチ: これらのスイッチには Power over Ethernet 機能があり、データを伝送する同じケーブルを介してネットワーク デバイスに電力を供給できます。
  7. ギガビット スイッチ: これらのスイッチは、従来のイーサネット速度よりも高速なギガビット イーサネット速度をサポートします。
  8. ラックマウント型スイッチ: これらのスイッチはサーバー ラックにマウントされるように設計されており、データ センターやその他の大規模ネットワークでの使用に適しています。
  9. デスクトップ スイッチ: これらのスイッチはデスクトップまたは小規模オフィス環境で使用するように設計されており、通常はラックマウント スイッチよりもサイズが小さくなります。
  10. モジュール式スイッチ: これらのスイッチはモジュール式設計になっており、拡張やカスタマイズが容易です。大規模なネットワークやデータセンターに適しています。


5.ルーター – ルーターは、IP アドレスに基づいてデータ パケットをルーティングするスイッチのようなデバイスです。ルーターは主にネットワーク層のデバイスです。通常、ルーターは LAN と WAN を接続し、動的に更新されるルーティング テーブルを備えており、これに基づいてデータ パケットのルーティングを決定します。ルーターは、ルーターを介して接続されているホストのブロードキャスト ドメインを分割します。




6. ゲートウェイ – ゲートウェイは、その名前が示すように、異なるネットワーク モデルで動作する 2 つのネットワークを接続する通路です。これらは、あるシステムからデータを取得し、解釈して、別のシステムに転送するメッセンジャー エージェントとして機能します。ゲートウェイはプロトコル コンバーターとも呼ばれ、任意のネットワーク層で動作できます。一般に、ゲートウェイはスイッチやルーターよりも複雑です。ゲートウェイはプロトコルコンバータとも呼ばれます。

7. 放牧 – ブリッジルーターとも呼ばれ、ブリッジとルーターの両方の機能を組み合わせたデバイスです。データリンク層でもネットワーク層でも機能します。ルーターとして動作すると、ネットワーク全体にパケットをルーティングでき、ブリッジとして動作すると、ローカル エリア ネットワーク トラフィックをフィルタリングできます。

8. 何もない – NIC またはネットワーク インターフェイス カードは、コンピュータをネットワークに接続するために使用されるネットワーク アダプタです。パソコンにインストールしてLANを構築します。チップには固有の ID が書き込まれており、ケーブルを接続するためのコネクタがあります。ケーブルは、コンピュータとルーターまたはモデム間のインターフェイスとして機能します。 NIC カードはレイヤー 2 デバイスであり、ネットワーク モデルの物理層とデータ リンク層の両方で動作することを意味します。

参考文献 :
データ通信とネットワーク

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