HUBの段数制限はハードウェアが判定しているのか

質問

イーサネットLANの端末を沢山接続するとき、HUBをカスケード接続します。
そのとき、HUBの接続段数は、10Mでは4段まで、100Mでは2段までと説明されています。

この接続段数は、接続された端末(PC)が判定しているものなんでしょうか。

例えば、インターネットで遠くのサーバに、IPパケットを送信する場合、ルータを経由するごとに、TTLの値を+1しているので、受信するサーバ側で、ルータを何段経由してきたか、判定できます。

LANのHUBの場合、それに類する処理しているのでしょうか。

そんな風なデジタル的問題ではなくて、信号レベルが低下するとか、コリジョンが増加するとかあるので、一応の基準を設けているのでしょうか。

例えば、この電源コンセントは1000Wまで、というような適当な基準なんでしょうか。

回答No.3

Toshi0230 · ベストアンサー

イーサネットの世界では、接続段数を判定するものはなにもありません。ただ、規定以上のカスケードが行われている場合、通信が正常に行われなくなるので、利用者が困るだけです（＾＾；。

イーサネットの世界では、パケット（フレームと呼びます）を送信後、一定時間コリジョン信号が返ってこなければ「正常に送信された」と判断します。
カスケードの制限を破ると、コリジョン信号の到達が遅れて、正常に送られていない（コリジョンが起こっている）のに「送られた」とご判断される端末が出てくるので通信が正常に行えなくなります。

この段数（カスケード）制限は（No.2さんも指摘されてますが）リピータハブを使用した場合です。リピータハブがイーサネット・フレームの信号を増幅するときに発生する遅延が、規格上許容される遅延を超えないようにするための制限なのです。LANケーブルの長さの制限は、どちらかというと信号の減衰が規定以下にならないようにするためのものです(最大ケーブル長は、10Base-T:100m, 10Base-2:185m, 10Base-5:500m）。

スイッチングハブを使用すると、コリジョンドメインが分断されるので、段数の制限はリセットされます。これは、リピータハブが信号を単純に増幅しているだけなのに対して、スイッチングハブはイーサネット・ネットワークの端末として、フレームを中継しているからです。
（全二重通信はPCとスイッチングハブ（またはスイッチングハブ同士）を直結した場合にのみ可能な通信方法です）

それから、リピータハブもスイッチングハブも、イーサネット・フレームの内容に手を加えることはありません。
フレームの先頭に、6バイトの信号がつくのは事実ですが、これは「プリアンプル」と呼ばれ、パケットが送信されることを予告するための信号になります。

イーサネットの通信仕様は、IEEE802.3で規定されています。詳しくは解説書を入手して確認してください。

お礼

詳しい説明ありがとうございました。
これで充分わかりました。
ありがとうございました。

回答No.2

mii-japan

質問の対象としているHUBはいわゆるレピータHUBです

現在一般的に使用されているスイッチングHUBの場合この制約はありません

段数制限の理由はネットワーク内で最も遠い所の端末同士のコリジョンを確実に検出できるケーブル長から決定されています
最小のパケットの伝送時間、ネットワーク内の伝送に要する時間（伝送遅延時間）の関係から求まります
10Baseの4段の意味は、最も遠い端末間のケーブル長が500m以下であることになります

信号の減衰の関係ではありません

なお、パケットにはPADと呼ばれるダミーデータが最初に32ビット程度付加されています、レピータHUBを通過するたびにHUBはデータの確認（ノイズではなく伝送が必要なデータであることの確認）のためこのPADを数ビット消費します、このPADが一定以下になるとエラーデータとして無視されます

スイッチングHUBはPADの再生を行いますが、レピータHUBはPADを消費するだけで再生は行えません

ある程度の許容誤差はありますが、厳密な規定です

詳しく知りたければRFCやIEEE802.2を調べてください

お礼

よく分かりました。
ありがとうございました。

回答No.1

reachippatu

>適当な基準なんでしょうか。
結論を言うとその通りです。
実際に段数オーバーしても通信できる場合もあります。

基準を設ける理由は、段数を増やすとそのときに
遅延が発生するのでコリジョンを検出できないから
です。
とは言え、最近の100Mイーサでしたら全二重通信に
なってますのでコリジョンが発生することはありま
せん。従って段数の制限はありません。