ATMスイッチの機能

ATMスイッチの機能

よく、ATMスイッチにはルーターの機能を持つものもあると書かれているのを見かけますが、言い換えればルーターの機能を持たないものもあると解釈できます。ルーターはネットワーク層の処理をしますから、IPアドレスが分かっており事前にバーチャルサーキットを設定することにより、スイッチのどのポートに対してデータを送り出すかは分かります。しかしルーターの機能を持たない場合は、データリンク層までの処理しかできませんから、データを送り出すポートの決定ができないような気がします。ルーターの機能をもたないATMスイッチ（に限らず一般的なスイッチ）ではどうやってデータの送り出しポートを決定しているのでしょうか？

No.6 ベストアンサー 回答者： noname#163669 回答日時： 2010/05/28 15:45

> こういうケースはやはり先に言われたように、ブロードキャストのようなことをするのでしょうか？またブロードキャストをするとすると、最終的にネットワーク層の機器があるところまではブロードキャストを繰り返すと考えてよろしいですか？

そうなります。
一度通信したら各スイッチは接続している機器の情報を覚えるので
それ以降は必要なポートのみにデーターを転送します。

よさそうなのがあったのでURL載せますね。
図ではA,Bなどはパソコンですがそれらがルーターであっても同様です。

参考URL：http://www.n-study.com/network/2003/06/vlan.html

この回答への補足

ありがとうございます。
他の方への質問とダブるのですが、ATMスイッチに記憶されている識別子とポート番号の組み合わせ情報はそのパスを確立したネットワークアクセスのみで有効で、新しいネットワークアクセスがきた場合はやはり再度フラッディングをする必要があるように思えます（IPアドレスが分からないため送り先が以前と同じかどうかわからないため）。この考え方で正しいでしょうか？

補足日時：2010/05/29 15:38

No.7 回答者： Toshi0230 回答日時： 2010/05/28 15:46

ATMなんてずいぶん昔に話を聞いただけですが、とりあえず答えられる範囲で回答します。

まず最初に、ATMスイッチと一般に良く見かけるEthernetのスイッチとでは動作がまるで異なることを認識しておいてください。
ATMは、通信を行う前に通信の端点（始点）から別の端点(終点)までの間に、仮想的な回線を確立します。ATMスイッチは、受け取ったセルの転送をこの回線単位でしょりします。（最初の回線確立をどうやるのか、は聞かないでください。答えられないので（＾＾；；）。Ethernetスイッチは「回線」なんて概念はなく、受け取ったフレームの宛先アドレスに応じて転送するポートを決定します。転送ポートが不明な場合はすべてのポートに転送します。非効率に見えるかもしれませんが、フレームを受信したときに送信元アドレスを見てどのポートにどのアドレスが接続されているか学習しますので、全ポート転送はそんなに頻繁に起こっているわけではないです。

さて、ではどうやって通信の送信元となるノードは宛先のノードのデータリンク層のアドレスをしるか、です。
まずイーサネットの場合ですが、これは他の人が回答されているとおり、ARPを使用します。
ATMについてはこのあたり全くといってよいほど知識がないのですが（＾＾；、検索したところではATMARPと呼ばれるプロトコルが存在しているようです。また、想像ですがPVCをあらかじめ張っている場合は宛先アドレスとVCを指定して設定している可能性も考えられます。（この辺りは識者の回答を待ちたいと思います）

あまりまともな回答ではないですが参考になれば幸いです。

この回答への補足

ありがとうございます。

「非効率に見えるかもしれませんが、フレームを受信したときに送信元アドレスを見てどのポートにどのアドレスが接続されているか学習しますので、全ポート転送はそんなに頻繁に起こっているわけではないです」

ちょっと細かいところまで話が及んで申し訳ないのですが...　
フラッディングを通して通信のやり取りをすることによりATMスイッチはどこにどの機器がつながっているか学習をすることは理解できますが、それがそれ以降のネットワークアクセスにとってどのような利点があるのかがわかりません。
私の理解ではATMは識別子とポートを使って通信パスを特定しますが、その情報は通信パスを確立した通信でしか使えないのではないでしょうか。別のリクエストが新しくきた場合は、ATMスイッチにはそのIPアドレスが分からないので送り先が以前と同じかどうかが分かりませんよね。つまり新しいリクエストが来る度にフラッディングをする必要があるような気がしますが、このあたりご存知でしたら教えてください。

補足日時：2010/05/29 15:26

No.5 回答者： noname#163669 回答日時： 2010/05/28 14:38

先ほどのは意味不明でしたね

おっしゃるとおり
「データリンク層で分かっているのはローカルネットワークの情報」です。
なのでそこから先の通信はネットワーク層の仕事になります。

この回答への補足

ありがとうございます。補足が遅れてしまい、行き違いがありました。

最初の疑問に戻ることになるのですが、ATMスイッチ（イーサネットブリッジでも同様）ではルーターの機能をもたないものもあるということで、スイッチ内でネットワーク層が仕事をするところまでいかないケースもあると理解しています。こういうケースはやはり先に言われたように、ブロードキャストのようなことをするのでしょうか？またブロードキャストをするとすると、最終的にネットワーク層の機器があるところまではブロードキャストを繰り返すと考えてよろしいですか？

補足日時：2010/05/28 14:56

No.4 回答者： noname#163669 回答日時： 2010/05/28 14:22

> そこが今回の質問のポイントです。

そもそも物理アドレスしか分からないのにどうやって最終的な論理（IP）アドレスに達することができるのかというのが疑問です。

これを解決するのがARPです。

この回答への補足

私の理解では物理アドレスはローカルネットワーク内（データリンク層に属するネットワーク内）でしか認識されないので、目的のホストが属するネットワークに達すればARPを使って物理アドレスを割り出すことに意味がありますが、それ以前のネットワークでARPを使うことに意味がないような気がしますが、間違っていますか？


送り元ホストとあて先ホストの間には多くのデータリンク層のネットワークがありますが、データリンク層ではIPアドレスは扱いませんから最終的な目的地は不明なままデータの転送をしているように思えます。私の疑問は、各データリンク層ネットワーク内でのデータの転送先（例えばATMやイーサネットでは複数のスイッチなりホスト・ブリッジがつながっています）はどのようにして決められているのかという点です。

補足日時：2010/05/28 14:50

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2010/05/28 13:38

そもそも IPアドレスだけが分かってもデータは送れない....

Ethernet のスイッチは MACアドレスを見て決めます.
ATMスイッチも, 同様に「ATMネットワークにおいてデバイスを指定するための識別子」で決めるんじゃないでしょうか.

この回答への補足

おっしゃるとおりです。ATMはリンクの識別子を使って通信をしますから、厳密には物理アドレスというわけではありませんね。ただ、MACアドレスを使うにしても、リンクの識別子を使うにしても、データリンク層で分かっているのはローカルネットワークの情報だけで、その先の情報はわからないように思います。現実には通信ができているわけですから、何らかの方法で次の送り先を決めているのだと思いますが、そのしくみがよくわかりません。

補足日時：2010/05/28 13:49

No.2 回答者： ann_dv 回答日時： 2010/05/28 13:12

ネットワーク層ではIPアドレスによって宛先を識別しますが、データリンク層ではMACアドレスで宛先を識別します。

参考URL：http://www.n-study.com/network/switch1.htm

この回答への補足

そこが今回の質問のポイントです。そもそも物理アドレスしか分からないのにどうやって最終的な論理（IP）アドレスに達することができるのかというのが疑問です。目的のIPアドレスが属するネットワークまで達すればあとはARPでIPアドレスとMACアドレスの関連づけができますが、そこの達するまでは各ホップでどの物理アドレスにパケットを転送するべきかがわからないのではないでしょうか？

補足日時：2010/05/28 13:30

No.1 回答者： noname#163669 回答日時： 2010/05/28 12:57

スイッチはデータを受信するとどのポートにどの機器が接続されているか学習します。

データをどのポートに送るのか不明な場合は全ポートに流します(フラッディング)。

この回答への補足

この方法だと、ネットワーク層の機器に達するまでは、全てのスイッチが全ポートに対してセルを送ることになりそうな気がしますが、この解釈で正しいでしょうか？

補足日時：2010/05/28 13:33