今回はデータリンク層で動作するスイッチを紹介します。

スイッチの機能（レイヤ2スイッチ「L２スイッチ」、スイッチングハブ）

レイヤ2ヘッダ（イーサネットヘッダ）の情報を処理します。

MACアドレスを利用したデータの送受信が可能です。

処理の流れ：

1. 入ってきたデータの送信元MACアドレスを読み取り、そのアドレスをポートに関連づけたデータベース（MACアドレステーブル）に登録します。
2. 宛先MACアドレスを読み取り、一致するアドレスがあるかどうかMACアドレステーブルを調べます。
3. 宛先MACアドレスと一致するMACアドレスがあれば、そのMACアドレスが関連づけられているポートにのみデータを送信します。
4. 一致するMACアドレスがない場合は、そのデータを受信したポート以外のすべてのポートにデータを送信します。

MACアドレスの学習、フィルタリング、フラッディング

スイッチはMACアドレステーブルと呼ばれるデータベースを持っています。初期状態では何も登録されていません。インターフェースにPCなどのノードを接続すると、そのノードからフレームが送信されます。

• MACアドレスの学習
  

スイッチはそのフレームに含まれるデータの送信元MACアドレスを読み取り、自身の着信ポート番号と関連づけて、MACアドレステーブルに登録していきます。この機能をMACアドレス学習機能と呼びます。

• MACアドレスフィルタリング
  

PC-AがPC-Cにデータを送信したとします。スイッチは宛先MACアドレスを確認します。テーブルにはPC-Cのエントリが登録されているので、該当するポートのみにデータを送信します。このようにMACアドレスを基準に送信先を選択することをMACアドレスフィルタリングといいます。 

• MACアドレスフラッディング

PC-AがPC-Dにデータを送信する場合を考えてみます。MACアドレステーブルには、PC-Dのアドレスは登録されていません。登録されていないからといってデータを捨ててしまうと、なかなか通信が成立しなくなるので、スイッチは受信したポート以外のすべてのポートからデータを送出します。これはフラッディングといいます。 

ハブとスイッチの違いとスイッチのメリット

ハブ：フィルタリング機能なし

スイッチ：フィルタリング機能あり

スイッチのmerit：不要なデータを流さなくて済むのです。これにより、帯域幅が節約でき、

         ネットワークのパフォーマンスが向上します。

帯域幅：一定時間にデータ伝送する伝送路の幅を表します。

    1秒あたりの伝送量を表す「bps」と同じ意味で使われることがあります。

    また無線の分野で、通信時に使用する電波の周電波数帯を表すこともあります。

以上データリンク層で動作するスイッチについて紹介しました。

ご覧いただき、ありがとうございました。