📚

【用語集】CCNA対策学習⑫VLAN

に公開

VLAN(Virtual Local Area Network)

定義 名前の由来・豆知識
ネットワークを論理的に分割し、異なるグループ間の通信を制御する仕組み。物理的には同じスイッチ上でも、異なるLANのように動作する。 Virtual=仮想の。スイッチを仮想的に複数のLANに分ける発想から生まれた。ブロードキャストフレームを送信する範囲を絞る(=ブロードキャストドメインを分割できる)

繋がっている端末を増やすとルータ・スイッチの負荷が増えるが、かといってルータ買い足すのは高いし、設計し直すのも大変だし...でもVLANだとIPアドレス入れ直すくらいで済ませられる!

アクセスポート(Access Port)

定義 名前の由来・豆知識
特定のVLANにのみ所属するポート。端末を直接接続するポートに使われる。 VLANタグを付けずに通信する。主にエンドデバイス向け。このアクセスポートに接続しているリンクはアクセスリンクという。

トランクポート(Trunk Port)

定義 名前の由来・豆知識
複数のVLANに接続しているポート。主にルータやスイッチ同士を繋ぐ時に使われる。 trunk=幹・胴体。VLANを識別する方法にタグ(VLAN識別情報)が使われる。このトランクポートに接続しているリンクはトランクリンクという。

タギング(Tagging)

定義 名前の由来・豆知識
フレームにVLAN情報(タグ)を付加すること。IEEE 802.1Q方式が一般的。 Tag=札・ラベル。通信フレームに「どのVLANか」の札を付けるイメージ。

トランキングプロトコル(Trunking Protocol)

定義 名前の由来・豆知識
スイッチ間で複数VLANの通信をまとめて送受信する仕組み。トランクリンク上でおこなわるタギングが2つの方法があり、標準化されたIEEE 802.1QとCisco独自のISL 2つはタグがフレームのどこに加えられるかで違いがあり、IEEE 802.1Qは内部タギングとも呼ばれる。

ISL (Inter-Switch Link)

定義 名前の由来・豆知識
Cisco独自の VLAN タギングプロトコルで、スイッチ間で複数の VLAN フレームを1本のリンクでやり取りするために使用される。 Inter(相互の)+Switch(スイッチ)+Link(接続)。フレームをISLヘッダとトレーラーの前後につけてカプセル化する。

ISLは廃止傾向にあるらしいけどまだ現場では現役なので覚えておいて損はないそう。

管理VLAN(Management VLAN)

定義 名前の由来・豆知識
スイッチや機器の管理用に用意される専用のVLAN。 デフォルト(=工場出荷時)ではVLAN 1が管理VLANとして使われる。全てのスイッチポートがVLAN1の状態は、VLANが1つ=分割していない状態である。

ネイティブVLAN(Native VLAN)

定義 名前の由来・豆知識
トランクポートでタグなし(untagged)のフレームを処理するためのVLAN。 Native=本来の・生まれつき。タグなしのフレームを自分のものと選別するため、ネイティブVLANのIDを送信側・受信側で一致させる必要がある。

送信側:VLAN10が「同じVLAN10だからわかるよね??」と流すイメージ。
受信側:「自分VLAN20だけどタグが付いてないなら自分と同じか」とVLAN20の通信として処理。

カタリストスイッチ(Catalyst Switch)

定義 名前の由来・豆知識
Cisco製のスイッチシリーズの名称。企業ネットワークで広く利用されている。 Catalyst=触媒。ネットワークの中心で通信を促進する意味合いから命名。

ベビージャイアントフレーム(Baby Giant Frame)

定義 名前の由来・豆知識
標準Ethernet(1518バイト)より少し大きいフレーム。VLANタグ分(4バイト)を含む。 VLANタグ付きでもエラー扱いにならないよう拡張されたフレーム。

直訳すると赤ちゃんなのか巨人なのかどっち??と思いましたが「Baby」が少しとか小さいという修飾している感じです。

ジャンボフレーム(Jumbo Frame)

定義 名前の由来・豆知識
標準より大きなフレームサイズ(約9000バイト)を扱う通信方式。 Jumbo=巨大な。データ転送効率を上げるため主にデータセンターなどで使用。

ルータオンアスティック(Router on a Stick)

定義 名前の由来・豆知識
1本の物理インターフェースで複数のVLANをルーティングする構成。 Stick=棒。1本の回線(棒)で複数のVLANをまとめる構成。

ルータfa0/1とfa/02別々でトランクリンクがあったらそれらをまとめてfa0/0として多重化。

スイッチポート(Switch Port)

定義 名前の由来・豆知識
スイッチの物理インターフェース。アクセスポートやトランクポートとして設定される。 L2機能を持ち、フレーム転送を行う。

普通のスイッチのIF(インターフェース)。

ルーテッドポート(Routed Port)

定義 名前の由来・豆知識
スイッチポートをL3インターフェースとして動作させる設定。 VLAN機能を無効化し、ルータのように動作させる。

普通のルータのIF(インターフェース)。

SVI(Switched Virtual Interface)

定義 名前の由来・豆知識
VLANに割り当てる仮想インターフェース。VLAN間ルーティングに利用される。 Switched Virtual Interface=仮想スイッチインターフェース。マルチVLAN構成で必須。

内部で論理的に作成するIF。

CST(Common Spanning Tree)

定義 名前の由来・豆知識
全VLANに共通の1つのスパニングツリーでループ防止を行う方式。 Common=共通の。VLANが多いと柔軟性に欠ける。1つのトポロジーしか構成しないため、ロードバランシングはできない欠点がある。

PVST(Per-VLAN Spanning Tree)

定義 名前の由来・豆知識
VLANごとに独立したスパニングツリーを構築する方式。Cisco独自の拡張。 Per VLAN=VLANごとに。VLAN単位で経路最適化が可能。Cisco独自のトランキングプロトコル「ISL」でしか対応していなかったが、標準の「IEEE802.1Q」でも使用可能にしたものがPVST+

VTP(VLAN Trunking Protocol)

定義 名前の由来・豆知識
Cisco独自のVLAN管理プロトコル。同じVLANドメインを持つグループ内でVLAN情報を自動同期する。 Trunking Protocolの名の通り、トランク経由でVLAN定義を配布。 VTP advertisementをトランクポートから300秒ごとに送信して情報を同期する。

トランスペアレント(Transparent)

定義 名前の由来・豆知識
サーバ、クライアントに続きVTPモードの1つで、他スイッチに影響を与えず自分自身でのみVLANを管理。 Transparent=透明な。VTP通信を透過して(同期せずに)中継するだけ。

VTPプルーニング(VTP Pruning)

定義 名前の由来・豆知識
トランク経由で不要なVLANトラフィックを遮断し、帯域を節約する機能。 Pruning=剪定(せんてい)。余分な通信を切り落とすイメージ。Ciscoスイッチではデフォルトで無効になっている。

QoS(Quality of Service)

定義 名前の由来・豆知識
ネットワーク上で通信の優先度を制御し、遅延や損失を抑える仕組み。 Quality=品質、Service=提供。音声・映像などリアルタイム通信に必須。

IP電話(LINE電話など)はVoIPの技術で可能にしている。

CoS(Class of Service)

定義 名前の由来・豆知識
QoSの一種で、Ethernetフレームの優先度を表す3ビット値(0〜7)。 VLANタグ内に含まれる優先度情報(802.1p)。優先度は0が低く、7が最も高い。

ベストエフォート(Best Effort)

定義 名前の由来・豆知識
通信品質を保証せず、可能な限り努力する通信形態。 Best Effort=最善の努力。インターネット通信の基本方式。

DiffServ(Differentiated Services)

定義 名前の由来・豆知識
IPヘッダ内のDSCPフィールドを使ってトラフィックを分類・優先制御する方式。 Differentiated=差別化された、Service=サービス。QoSの標準モデルで一般的に使用されている。

輻輳管理(優先順位をつける・混雑を抑える)、使用する帯域を制限することができる。

ポリシング(Policing)

定義 名前の由来・豆知識
通信量が設定上限を超えた場合、超過分を破棄またはマーク変更する制御。 Police=取り締まる。流量違反を検出し「削る」イメージ。

シェーピング(Shaping)

定義 名前の由来・豆知識
一時的にパケットをバッファにため、一定速度で送信して帯域を安定化する制御。 Shape=整える。交通整理のように送信を滑らかにする。

FIFO(First In First Out)

定義 名前の由来・豆知識
到着順に処理を行う最も単純なキュー制御方式。 先入れ先出し。順番待ち方式。公平だが優先制御はできない。

PQ(Priority Queuing)

定義 名前の由来・豆知識
トラフィックを優先度ごとに分類し、高優先度キューを先に処理する方式。 Priority=優先順位。音声通信などに適するが、低優先度が詰まりやすい。

WFQ(Weighted Fair Queuing)

定義 名前の由来・豆知識
フローごとに帯域を公平に分配しつつ、重要トラフィックを優遇する方式。 Weighted Fair=重み付きの公平。IPヘッダを解析して自動分類。

CBWFQ(Class-Based Weighted Fair Queuing)

定義 名前の由来・豆知識
クラス(トラフィック種別)ごとに帯域を保証し、WFQで公平に処理する方式。 Class-Based=分類に基づく。QoS設定の中心的技術。

LLQ(Low Latency Queuing)

定義 名前の由来・豆知識
CBWFQに優先キューを追加し、音声など遅延に敏感な通信を最優先で処理する。 Low Latency=低遅延。リアルタイム通信の品質を確保するために設計。

VoIPに最適なのはどれかと聞かれたらPQかLLQ。

おわりに

先週まではネットワークの基本設計を学んできましたが、だんだんと複雑&新しい仕組みを学ぶことが増えてきました。改めて企業の改良の速さ、技術の進化の凄さを感じました。

Discussion