基礎2 2000年4月試験に向けたネットワーク分野対策2
（iTAC テクニカルエンジニア（ネットワーク）塾 Sコース 2回目 講義ノート）

iTAC塾講義ノート

コース名

テクニカルエンジニア（ネットワーク）塾Sコース 2回目（大阪）

講師

みずおか先生

日時

2000年3月12日

10：00〜17：00

場所

クレオ大阪東

内容

LANおよびLAN間接続装置

（パケット交換、フレームリレー、ATM)

再送制御は利用者に任せる方式を採用することによって、高速通信を実現している通信サービスはどれか。

ア:回線交換サービス イ:専用線サービス ウ:パケット交換サービス エ:フレームリレーサービス

(回答) (エ)

蓄積交換---------パケット交換(X.25)

|---フレームリレー

|---セルリレー

パケット交換が開発された当初は、品質が悪かったため再送、誤りなどの制御が必要であった。

しかし、時の流れと共に品質も向上し、フレームリレーでは速度優先のためにあらゆる制御を取り払った。

フレームリレーでは、誤り検出は行っているが、制御は行っていない。

（CRCで誤り検出を行い、誤りが発生したパケットは送信せずに破棄する。）

ア： OSI基本参照モデルのネットワーク層までを対象とする。

イ： X.25パケット交換に比べ、順序制御やフロー制御を省略することによって高速化を図っている。

ウ： 固定長（53バイト）のセルと呼ばれる単位で転送を行う。

エ： 接続形態は，相手先固定接続（PVC）だけである。

(回答) (イ)

パケット交換	OSI基本参照モデル	フレームリレー
X.25	N	IP
LAP-B（ラップビ〜)	D	フレームリレー
	Ph

X.25はネットワーク層のプロトコルだが、フレームリレーはデータリンク層のプロトコルである。

インターネットでX.25を使用しようとすると、X.25とIPが混合することになるので、不可能ではないが手続きが必要となる。

データリンク層であるフレームリレーを利用する方が向いている。

（暗記) パケット交換＝X.25＝ネットワーク層（1セットで覚える）

ア ネットワーク層 → データリンク層

ウ ATMの説明

エ 基本はSVC。PVCは”PVCもできる”程度。

（解説の修正）00/03/21

エの文章で間違っているのは“だけ”の部分。　フレームリレーの基本はPVCで、専用線のように使われるのが普通。

SVCもできるが、公衆FRでそういうサービスをしている事業者はない。

ア： X.25パケット交換網と比較して、誤り訂正機能が省かれているので、比較的安価に、

そして高速に通信できることから，LAN間通信用として普及している。

イ： 回線交換型のアナログ回線を蓄積交換型に変更したもので、安価な音声専用線として普及している。

ウ： 従来のアナログ回線をLAN間通信用に転用したもので、比較的高速で安価であるという特徴がある。

エ： 障害時の代替ルートも一緒に契約するので、これまでのディジタル専用線に比べ、月間の共用は若干高くなるが、

高信頼を要求されるシステムに広く利用されている。

(回答) (ア)

特に解説の必要なし

ア： 伝送パケットは、HDLCと同様にフラグ、アドレス部、制御部、情報部及び誤りチェック符号から構成される。

イ： 物理層からネットワーク層までカバーするプロトコルである。

ウ： フレームリレー交換機が処理可能なレベルを超えて多数のパケットを受信しても、送信側コンピュータには通知しない。

エ： フレームリレー交換機で伝送誤りが発生しても、送信側コンピュータに通知しない。

(回答)(エ)

ア：HDLCを模範にしているが異なる。（もうちょっと複雑）

イ：ネットワーク層 → データリンク層 （問194参照）

ウ：処理可能なレベルを超えて多数のパケットを受信（輻輳といいます。）しても、送信側コンピュータには通知しない。

→ 通知する。

データがフレームリレー網で送信される際、輻輳状態であればあるビット（FECN)を0から1に変更して

受信側に通知する。受信側はそれを受けるとBECNを使用して送信側に通知する。

（これは1種の範囲ではありません。でもテクニカルエンジニア（ネットワーク）では深く問われます。）

エ：検出はするけど、破棄するだけで通知はしない。（正解）

ア： LAN間接続において、経路の設定やプロトコル別のフィルタリングを行う方式

イ： あらゆるデータを、固定長のブロックに分割して伝送する方式

ウ： インターネットで使用されている通信プロトコル

エ： パケット交換網で使用されている一般的な通信プロトコル

(回答)(イ)

ATMに関する問題

フレームリレーに対する言葉はセルリレー。ATMはそのセルリレーを行う技術の一つ。

しかし、セルリレーの技術はATMがほぼ100％を占めているので、1種レベルでは同義語と考えていい。

テクニカルエンジニア（ネットワーク）では使い分ける必要がある。

ATMのセルはヘッダ5バイト、ペーロード（データ部：フレームリレー、パケット交換では情報部と呼ばれる））48バイト、

計53バイトの固定長で構成される。(フレームリレーは 最大1518バイトの可変長で構成）

ATMはフレームリレーと比較して、通信速度は速いが、データ部に対するヘッダ部の占める割合が多いため効率が悪い。

○なぜ、ATMはセルを短くしたのか？

セルリレー（ATM)はマルチメディア（音声、画像）送信用に開発された。

50バイトを1秒の音声データとして、ATM（1セル53バイト）とFR（1フレーム1518バイト）を比較すると、

上表のように、FRでは大きな遅延が発生するが、ATMではほぼリアルタイムな再生が可能である。また、1セルぐらい（1秒分のデータ）が抜けても問題なし。これが、短い理由である。

この解説からも分かるように答えは(イ)

(回答) (ウ)

ここで，伝送効率は70％とする。

ア：10　　　　　イ：60　　　　　ウ：90　　　　　エ：180

(回答)(ウ)

通信時間の問題（↓これを基本式として考える。）

データ量(バイト) × 8（ビット）

通信時間 ＝ -------------------------------

通信速度(ビット/秒) × 伝送効率

1×10⁶ × 8

＝ ----------------------- ＝ 89.29 （約90秒・・・ウ）

64 × 10³ × 2 × 0.70

回線速度を2,400ビット/秒、回線の伝送効率を80%、ホストコンピュータのトランザクション当たりの処理時間を400ミリ秒とする。

ホストコンピュータでの処理待ち時間、伝送制御のための処理時間などは無視できるとした場合、端末における電文の送信開始から

送信完了までの時間は何秒か。

ア：0.75　　　　イ：0.95　　　ウ：1.00　　　　　エ：1.15

（回答)（エ)

上りの伝送時間： (80×8) / （2400 × 0.80） = 0.333秒

下りの伝送時間：(100×8）/ (2400 × 0.80） = 0.417秒

ホストコンピュータ処理時間： 0.400秒

0.333 + 0.417 + 0.400 = 1.15秒(エ)

(テクニカルエンジニア（ネットワーク）では下り回線での伝送待ち時間の計算なども必要となる。)

28.8kビット/秒の通信回線を用いる場合、少なくとも何本の回線が必要か。ここで，回線の利用率は60％とする。

ア：1　　　　　　　イ：2　　　　　　　　ウ：3　　　　　　　　エ：4

(回答) (ウ)

1秒当たりの通信データ量： (7,200 × 3,000 × 8) / 3,600 = 48,000 （ビット/秒)

通信回線1本当たりの伝送時間： ( 28,800 × 0.60) = 17,200(ビット/秒)

必要回線量 ： 48,000 / 17,200 = 2.7 → 3本（ウ)

回線速度も4,800ビット/秒の回線は最低何本必要か。

ア：1　　　　　　　イ：2　　　　　　　ウ：3　　　　　　　エ：5

(回答)(ウ)

1秒当たりの通信データ量： (10,800 × 300 × 8) / 3,600 = 7,200 （ビット/秒)

通信回線1本当たりの伝送時間： ( 4,800 × 0.65) = 3,120(ビット/秒)

必要回線量 ： 7,200 / 3,120 = 2.31 → 3本（ウ)

伝送効率を80%とすると、1秒当たりに送信できる情報メッセージは何件か。ここで、1文字は8ビットとする。

ア：6.3　　　　　　イ：7.5　　　　　ウ：9.3　　　　　エ：11.7

(回答)(イ)

1件当たりの伝送時間： (128 × 8) / ( 9,600 × 0.80) = 0.133秒

1秒あたりに送信できる件数： 1/0.133 = 7.5件 (イ)

1分当たり600kバイトのデータをサーバからダウンロードする。このとき、同時使用してもピーク時に業務を滞りなく遂行できる

クライアント数は何台までか。ここで、LANの伝送効率は50%とし、サーバ及びクライアント内の処理時間は無視できるものとする。

また，1Mビット/秒＝10⁶ビット／秒、1kバイト＝1,024バイトとする。

ア：10　　　　　　イ：610　　　　　ウ：1,220　　　　　エ：4,880

(回答)(イ)

クライアント1台当たりの1秒当たりの通信時間 ： (600 × 1,024 × 8 / 60) / (100 × 10⁶ × 0.50) = 0.00164（秒)

同時使用できるクライアント数 ： 1 / 0.00164 = 610台 (イ)

a 中央のコンピュータとその他の装置を個別のケーブルによって接続する形態である。

最近では光ファイバーケーブルを用いる高速システムも出現している。

b 途中の装置障害や伝送路の切断によってシステム全体の機能が失われるのを防ぐため、障害装置のバイパスを設けたり、

伝送路を二重化したりする場合が多い。

ｃ 両端が終端抵抗で閉じられた1本の伝送路に、分岐して装置を接続する形態である。

同一フロア内など比較的まとまった範囲内の装置でLANを横成する場合が多い。

	a	b	c
ア	スター型	メッシュ型	リング型
イ	スター型	リング型	バス型
ウ	バス型	リング型	メッシュ型
エ	リング型	メッシュ型	スター型

(回答)(イ)

LAN(Local Area Network) 1980.2.11 サンフランシスコで始めて会議が行われた。

ISO--------

｜

----JIS

｜

----ANSI--------

｜

----IEEE--------

｜

----IEEE802委員会

IEEE（アイ・トリプルイ〜 <あい・い〜い〜い〜>とは言わない）・・・電気電子技術者協会

IEEE802委員会でLANの規格が設定されている。

☆LANとWAN（Wide Area Network)の違いは何か？

→ 要は、有料かどうかである。

網トポロジ？

→ 配線形態のこと。

LANについて

LANといえば、Ethernetと言われるほどEthernetが普及している。

EthernetはXeroxの登録商標で、正式名称はCSMA/CD方式である。

CSMA/CD (Ｃａrrier Sense Multiple Access with Collision Detection：衝突検出機能付き搬送波検出多重アクセス）

LANはLANボードのデータリンク層のアドレス（ハードウエアアドレスとかMACアドレスと言う）を使って転送する。

ここで、4台のPC（MACアドレス=Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）があるとする。

例えば、ＡがＣに送信したいとすれば、

�@伝送路を誰も使ってないかを調べる。（Ｃａrrier を Sense する)

�A使ってなかったら出す。この時、ＡからＣだけに送っているかというとそうではなく、Ｂ，Ｄ，Ａ（自分）にも送っている。

(Multiple Access：多重アクセス)

�Bもし、同時に他のＰＣから出力された場合、衝突(Collision)が起きる。

衝突をどうやって検出（Detection)するのか？

→�Aで書いたように、データは自分にも送っている。送ったデータと届いたデータの内容が異なれば、衝突したことにより波形が変わったと判断する。

�C衝突が検出されたらランダムに待ち時間を計算して再送する。

（待ち時間は、衝突を発生させたことが多い常習犯ほど長くなるように設定されている）

LANケーブル

LANのケーブルは2本がワンセット。（1本が電気で1本がアース）

入力用と出力用で2セット（4本）使用している。

（10BASE-Tでは、知っての通り8本あるが、実際には4本しか使っていない）

ア　各端末に論理的な順位付けをして、その順に送信権を与えるメッセージを受け渡し、これを受けた端末だけに送信を許可する方式

イ　各端末をリング状に接続して、送信権を与えるメッセージを巡回させ、これを受けた端末だけに送信を許可する方式

ウ　タイムスロットを設け，それを送信要求端末に割り当てる方式

エ　通信媒体が利用中かどうかを調べ、空いていれば送信し、同時に有数端末が送信すると、衝突を検知し、ある時間間隔をとって再送する方式

(回答)(エ)

ア：トークンバスの説明（ほとんど売れなかった）

イ：トークンリング方式の説明

ウ：TDMA（Time Division Multiple Access）の説明

☆Ethernetとトークンパッシング方式の関係

IEEE802.3・・・CSMA/CD（Ethernet） Xeroxが開発

IEEE802.4・・・トークンバス IBMが開発

IEEE802.5・・・トークンリング 同じくIBM

まず始めにXeroxがEthernetを発表。2年遅れてIBMがトークンバスを発表した。

IBMはCSMA/CDの弱点である、コリジョンによる遅延の発生させないことで売り出した。

方法は『ア』に書いてあるように、端末に優先順位を持たせてリングに似た状態にした。

例えば、4つのPC（A,B,C,D）があって、優先順位が高い順にA,B,C,Dとする。

AからCに送信する場合、Aからフレームを送ると、すべてのPCに繋がっているわけだから当然B、C、Dに伝わる。

しかし、優先順位の高いBしかフレームを受け取れない。

Bは自分宛てじゃないことを確認して流す。それで始めてCが受け取れるのだが、Aがフリートークンを流すまでは

Aが送信してから4回必要となって効率が悪い。（結局あんまり売れなかった）

ア　衝突が頻発すると再送が多くなり、伝送効率が低下する。

イ　送信するデータがある場合は、まずコネクションを確立してからデータ送信を開始する。

ウ　トークンを得るまでデータの送信を待つ。

エ　複数の端末が同時にデータを送信して衝突が発生したときは、各端末ごとに固定的に決められた時間を待ってから再送する。

(回答)(ア)

イ：コネクションは確立しません。

ウ：トークンパッシング方式の説明

エ：固定ではなくランダム（常習犯ほど長くなる）

ア100BASE-T　　イ10BASE−T　　ウ　ATM-LAN　　エ　FDDI

（回答）（ウ)

伝送速度？転送速度の間違い？転送速度として考える。

ア：100BASE-T （←存在しない ・・・実際には100BASE-TX ： 100Mbps)

イ：10BASE-T：10Mbps

ウ：ATM：だいたい150Mbps

エ：FDDI:100Mｂｐｓ

（講義）LAN間接続装置 （リピータ、ブリッジ、ルータ）

・ケーブルに付けられた名前の意味

(例)10BASE5

10	BASE	5
~~	~~~~	~
通信速度（Mbps)	Baseband（デジタル）で送る Broadband（アナログ）ちゅうのもある （今はありません）	数字：同軸ケーブル最大長（×100m） ハイフン：ケーブルの形状 -T:Twist Pair ケーブル -F：Fiber（光ファイバー）

（昔は1Broadband36ちゅう名のケーブルもありました。）

<<秋の試験では記述も絡んできます。回答で10BASE-5などとは書かないように!>>

・リピータ

(例)10BASE5ケーブルで1km離れた先の通信を行う。

A					B
○	----------	○	○	----------	○
	500m			500m
1km

10BASE5では500m離れたところまでしか伝送できない。（電気信号減衰のため）

その信号を増幅する装置がリピータである。(物理層)

○HUBとは？

一般にハブ（HUB）というと、リピータHUB、マルチポートリピータのことを指す。

10BASE-Tを利用して行い、ポートがリピータになっているとイメージできる。（マスタリングTCP/IP p.34より）

		PC		PC		PC		PC
		|		|		|		|
		○		○		○		○
		|		|		|		|			｝この部分がHUB
○	-----	+	-----	+	-----	+	-----	+	-----	○

信号の増幅を行うので電源が必要。

・ブリッジ

リピータでは、セグメント（ケーブル）同士を接続すると1つのセグメントになる。

繋ぐことにより1セグメント内のパソコンの台数が増える→衝突が増える→待ちが増える（う〜問題だ）

ブリッジでは接続しても別々のセグメントとして考えることができる。

A

B

C

D

E

F

|

|

|

|

|

|

○

○

○

-

-----

(ポート1)

ブリッジ

(ポート2)

-----

-

○

○

○

|

|

|

|

|

|

|

|

○

-----

+

---

+

-----

+

-----

+

-----

○

○

-----

+

-----

+

-----

+

-----

+

-----

○

ブリッジはアドレステーブルを持っている。

アドレステーブル

MACアドレス	ポート番号
A	1
B	1
C	1
D	2
E	2
F	2

AからCに送るときは、ブリッジにはポート1から入ってくる。入力ポート番号(1)＝アドレステーブルのポート番号（1）なのでデータを破棄する。

EからBに送るときは、ブリッジにはポート2から入ってくる。入力ポート番号(2)≠アドレステーブルのポート番号（1）なのでＣａrrier を Sense してから送る。

では、どうやってテーブルを作るのか？

→新参者（アドレスに登録されていないヤツ）が出てきた場合、フレーム内のソースアドレス（送信元アドレス）を見て、テーブルに加える。

送信先アドレスがテーブルに無かったらどうなるのか？

→全てのポートに通す。

○マルチポートブリッジ（ブリッジ機能のついているHUB）

スタッカプルHUBとスイッチングHUBがあるが、今はスイッチングHUBが主流でスタッカブルHUBはほとんど使われていない。

両方とも、ブリッジ機能がついているHUBである。スタッカブルHUBはHUB内に伝送路を1本しか持っていないので、

ポート1→ポート3の通信とポート2→ポート4の通信を同時に出来ない。

スイッチングHUBでは、HUB内に複数本の伝送路を持っているため、同時に通信が出来る。

<リピータHUBをスイッチングHUBに変えたことによる利点を述べよ>って言う問題の回答

衝突する可能性が低くなることにより待ち時間が発生する可能性が低くなるのであって、通信速度が速くなるわけではない。よく間違えるので注意すること。

回答としては、『スループット（単位時間当たりの処理量）の向上』が望ましい。

伝送効率の向上と書いてはいけないのか？

意味合いが変わってしまう。10Mbps送れるところがヘッダ情報などがあるために5Mbpsしか出ない。これを伝送効率と言う。

・ルータについてはさらに話が長くなるので次回以降になりました。

ア：ゲートウェイ　イ：ブリッジ ウ：リピータ　　　エ：ルータ

(回答)(エ)

ア：トランシーパ イ：ブリッジ ウ：リピータ エ：ルータ

(回答)（エ)

LAN間接続装置に関する記述のうち、ルータについて述べたものはどれか．

ア： LANの伝送距離を延長するために、物理層で中継を行う装置

イ： 異なるLANセグメント同士を、データリンク層で接続する装置

ウ： 異なるプロトコルのLAN間を、ネットワーク層よりも上位の層で接続するための装置

エ： 複数のLAN間を接続するために、ネットワーク層で中継を行う装置

(回答)(エ)

ア：リピータの説明

イ：ブリッジの説明

ウ：ゲートウエイの説明

ア： 一定の長さの送信データごとにチェックポイントを挿入し、異常発生時にはチェックポイントからデータ転送を再開する機能をもつ。

イ： データリンク層でのデータフレーム交換と、ネットワーク層でのデータパケット交換の両方の横能をもつ。

ウ： 複数の伝送路を接続し、伝送路上の電気信号を再生、増幅して、別の伝送路に送出する機能をもつ。

エ： ローカル接続に用いるLAN間接続装置であり、広域網を介したリモート接続を行う機能はもたない。

(回答)(イ)

LAN接続装置であるルータ、ブリッジ、リピータのそれぞれが扱える最上位のプロトコルと、OSI基本参照モデルとの対応として、適切な組合せはどれか。

	ルータ	ブリッジ	リピータ
ア	データリンク層	ネットワーク層	物理層
イ	トランスボート層	データリンク層	物理層
ウ	トランスボート層	ネットワーク層	データリンク層
エ	ネットワーク層	データリンク層	物理層

(回答)(エ)