リピータハブのループ構成

質問

リピータハブを３台以下の図のように配置して接続しました。
　リピータハブですから、全てのポートにデータを送出しますし、
コリジョンが発生すればジャム信号も回線上に流れると思うので、
図のような構成のネットワークはダウンすると思ったのですが、
接続してしばらくすると、その後は問題なく２台のパソコン間で
通信を行うことができます。

　Googleや書籍で調べたのですが、リピータハブの簡単な説明しか
掲載されておらず、日経NETWORK 2001年4月号には、ループ接続
する事は禁止とだけ書いてあり、なぜ、禁止なのかという理由が
分かりません。（通信に成功してしまう事もあるとも記載されて
いますがどういう時に通信に成功するのか分かりません。）

　下記図のＨＵＢはリピータハブをあらわしています。
　PC－HUB間の線はストレートケーブル。
　HUB－HUB間の線はクロスケーブルでアップリンクポートは
使用しておりません。
　PCの設定は、速度10Mbps、半２重通信。
　IPアドレスは、プライベートアドレスを固定で設定。
　PCのOSはWindows XP。リピータハブはBuffalo製LGH-M5Pです。
　リピータハブの仕様と写真は下記のＵＲＬで閲覧できます。
　http://buffalo.melcoinc.co.jp/products/catalog/item/l/lgh-mp/index.html
　どうかよろしくお願いします。

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　　　　　 　　　　 　┌―――┨ＨＵＢ┠―――┐
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┃　ＰＣ 　┠―┨ＨＵＢ┠―――――――┨ＨＵＢ┠―┨ＰＣ　┃
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回答No.6

nobody2004 · ベストアンサー

No.4 です。　回答ではありませんし、間違っていたらごめんなさい。

リピータハブというのは、簡単に言えば、信号の増幅（整形）と分岐しかしません。
したがって、質問の図に有る接続の論理的イメージとしては、“超極太”なったケーブルで、２台の PC を接続しているという感じになるのではないでしょうか。
（したがって、右回りとか左回りの“ループ”は形成されない）

ですから、もし、ハブによる通信の遅延や、ケーブルによる遅延が発生しない or 許容できる範囲なのであれば、通信できてしまうのかもしれません。
（10 Base だから遅延は多くても平気なのかもしれません）
もし、無視できない遅延が発生した場合は、タイミングのずれた信号が複数発生するため障害が発生するのではないかと思います。

ただ。
これはハブがコリジョンの検出をしないとした場合の話です。
コリジョンを検出するのであれば、一つのポートから送信したフレームは、別のポートで、同時に、必ず、全て受信してしまうわけで、コリジョンになるのではないかと思います。

日経 NET WORK の２００１年２月号の６２～６４ページあたりを読みながら、これを書いてみました。
（直接的な説明が、そのページにあるわけではありません）

なお、参考 URL は、スイッチのループ接続によるネットワクー障害の事例だそうです。今回の質問とは関係ありませんが、見つけたので、リンクしてしまいます。

参考URL：

http://www.cs-oto.com/jcmi2004/paper/jcmi24/paper/x10342/p10342.html

お礼

再度回答ありがとうございます。

決定的な原因は分かりませんでしたが、ご意見を聞く事ができ非常にありがたく感じました。
私が実験したときには、コリジョンを検出する事ができなかったので、nobody2004様の言われておられるような、
>“超極太”なったケーブルで、２台の PC を接続しているという感じ
かもしれません。
どうも、ありがとうございました。

回答No.5

hirasaku

こんにちは。hirasakuです。

ループが発生しないと思ったのは、スイッチではないからです。スイッチならMACアドレスを学習して特定のポートに転送しますが、リピータは受信以外の全ポートに垂れ流ししますよね。リピータは物理層の機器ですから、信号を送れればそれでいいわけですから、それ以外の仕事はしません。スイッチはデータリンク層で物理アドレスを学習、判断し適切なポートに転送するという機能があるがためにループが発生します。（ループが発生する要因を説明するにはちょっと長くなるのでここでは省かせてもらいますけど）
リピータの場合信号が流れればそれで役割は終わりで上位層に任せます。PCではMACアドレスが自分当てなら要求に合わせて処理をしますから送信元に返すわけで、戻りのフレームを流し、リピータは信号を流すだけで送信元PCは自分の戻りフレームだから処理し通信が確立すると思ったわけです。
コリジョンの話が出てますけCSMA/CDってコリジョンが発生しても通信できるようにした仕組みですよね。この場合コリジョンは関係ないのではと思います。
先に回答しましたがブロードキャストの問題は多数のPCから全ポートにフレームを流されればコリジョンも半端ではないし、左右からフレームを流されるわけですからリピータが処理できなくなるだろうと思った次第です

補足

再度、ご回答ありがとうございます。

コリジョンは関係ないのですか。
当初私は、左のＰＣからＰｉｎｇを打ったら、１つ目のＨＵＢでＰｉｎｇが２方向に別れますが、右回りの信号と、左回りの信号が、衝突して、ネットワークがダウンすると思ったので、パケットキャプチャソフトを使用して実際にやってみたところ、衝突発生時に現れるジャム信号らしき信号を受信する事ができませんでした。

hirasaku様のおっしゃるように、コリジョンは関係ないようです。

この構成ですと、スパニグツリーに対応していないスイッチでループを構成したのと同じような現象が起こると思っていたのですが。

私自身もいろいろ考えているのですが、秀和システム社の最新ＬＡＮハンドブックの５２７頁にバッファードリピータというリピータハブが存在するらしく、関係あるかどうか調べているところです。
まだ、もう少し納得できません。どうか、もう少し教えていただけないでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.4

nobody2004

えーと、質問者さんは、この接続（ループ接続）は N.G. であることは知っている（本で読んだ）が、実際にやってみたら障害が発生しなかったため、疑問に思っていらっしゃるのですよね。

以下は、単なる想像なのですが。

複数のポートから（ほぼ）同時にパケットが入ってくると、正常に処理しない（無視する）という、バグというか仕様かもしれません。
ケーブルを長くしてみるとか、ケーブルの途中にハブをさらに挟んでみれば、なにか違う結果が出るかもしれません。
（出ないかもしれません）

10base のバカハブですから、スパニングツリーとは関係ないですしね。。。。

補足

えーと、質問者さんは、この接続（ループ接続）は N.G. であることは知っている（本で読んだ）が、実際にやってみたら障害が発生しなかったため、疑問に思っていらっしゃるのですよね。

はい。その通りです。
複数のポートから同時にパケットが入って来る事は、リピータハブを使用したネットワークでは、存在する可能性がありますし、リピータハブは半２重通信を行うので回線上でコリジョンが発生する事もあると思うのですが、ケーブルを長くして、一方の回線の遅延時間を少し多くして同様に試しても、正しく通信できます。
ただ、ＰＣ－ＨＵＢ－ＨＵＢ－ＰＣ　（ＨＵＢをひとつ減らした状態）と接続して、通信が正常に行えることを確認してから質問欄に記載したループ構成にした場合、最初の１０秒くらいは全く通信することができなかったです。
パケットをキャプチャして特殊なパケットが流れていないか探したのですが、特殊なパケットやジャム信号らしきものも検出する事ができませんでした。

なぜ、ループ構成で障害が発生しないのかという理由が未だに分かりません。
障害が発生しない原因を教えていただけないでしょうか？
この本に載ってるとか、このサイトに書いてあるとか。どうかよろしくお願いします。

（nobody2004さんが言われているように、そういう仕様？？？）

回答No.3

interplay

リピータハブではポーズフレームによるフロー制御により、コリジョン回避をするCSMA/CD方式を使います。
CSMA/CD方式で半二重通信(Half-Duplex)を実現しています。っと言うのがスイッチとの違い。
っでこの事象の理由となります。

よってANo.1様が言われている多段構成と言うのは、ポーズフレームを受け取れる時間が距離に比例し、その限界っと言うことです。
電気信号（送信フレーム）が相手ホストに到達し、受信不能であれば、ポーズフレームを投げ返します。
このポーズフレームが次のフレームを送出する前に受け取れなくなる距離が約500mを越えたところとなります。
※電気信号が到達する時間の計算をすると分かりますがここでは長くなるので割愛

ホストからHUB間はUTP規格(信号減衰や対ノイズ性から)から100m。HUB数にして4段が限界となります。
信号減衰が少なく対ノイズ性の高いケーブル(10BASE-5：通称イエローケーブル)だと500mが限界と言う訳です。

ご質問者様の言われているリピータHUBとスイッチとで起きる『輻輳』は性質も現象も原因が異なります。

http://ehos.hp.infoseek.co.jp/Ethernet.html
http://ehos.hp.infoseek.co.jp/Ethernet2.html

極端な話、乾電池ので豆電球を点ける時に直列でも並列でも電気は点きますよね？（極端すぎますが）
本来は上記の様な構成は取らない方が良いです。ケーブルの長さが違うので２つのフレームが上記セグメント内に届いている可能性があります。（UTPが短いのでそこまで観測できるか分かりませんが）
せっかく疑問を持たれたのですから、上記構成でパケットキャプチャをしてみてはどうでしょうか？

補足

回答ありがとうございます。

実際にPing送受信時にパケットをキャプチャしてみたところ、衝突発生時にジャム信号が検出されると思うのですが、まったく検出されませんでした。
正しくＩＣＭＰエコー要求・応答が流れている事を確認できたのですが、なぜ、衝突が発生しなかったのか。

衝突が発生しない理由が未だに分かりませんので、ご存知でしたら教えていただけないでしょうか？

回答No.2

hirasaku

こんにちは。hirasakuです。

思うに、リピータなんだからMACアドレスを覚えてポートに転送なんてことはしてないんで、あるホスト宛てのフレームが入ってきたら考えなしに転送するわけでクライアントが自分宛のフレームを拾っておしまいじゃないですか。
ループはしないと思うのですが。

ただ、Unkownユニキャストやブロードキャストが各リピータにぶら下がっているクライアントからがんがん出たらダウンするかもしれませんね。
お互い時計方向と反時計方向でながれるんで。

今回の場合クライアントが２台なんでUnkownユニキャストやブロードキャストだってたかが知れているのでダウンせずに通信できているんじゃないかな。
クライアントの台数が多ければダウンするかもしれませんね。

補足

>ループはしないと思うのですが。

ループしない原因を知りたいのですが、なぜ、ループしないと思われたのでしょうか。
ぜひ、ご意見を聞かせてください。

回答No.1

pooh0206

たしかに、理論上は通信できなくなりますね。

日経NETWORK　2004年7月号に
LANスイッチ同士をループ状に配線したときの実験で、
通信できなくなると有りましたが。

リピータハブの多段接続に制限がありますが、それも違うとは思いますが。

ハブのリンクランプはどうなっているでしょうか？

補足

回答ありがとうございます。

リンクランプは通常の通信時と同様に正常です。
消えたり、激しく点滅するという事もありません。