HUBの台数制限について詳しい方

質問

通常のハブは４段のカスケード接続が限界のようですがその理由を詳細に教えてほしいのですが・・・
　以前それに似た質問がありましたがそちらの答えは遅延によるものということでした。私も最初はそうだと思ったんですがどうやらもっと複雑のようです。
　ネットワークの知識はやさしい専門書の内容が理解できる程度なのでもしわかる方がいましたら、その辺を考慮して解答してください。
　お願いします。

回答No.1

punchan_jp · ベストアンサー

基本的には遅延が大きくなることが理由です。

通常のイーサネットは、多重アクセスと言って、パケットを送りたい人がいつ
でも送っていいことになっています。しかしそれでは、複数の人がパケットを
ほぼ同時に送ってしまうと、パケットが衝突して誰も正常に受信できません。
このままほっておくと、TCPなどの上位レイヤでパケット消失を検出して、再
送などの制御を行う必要があり、手間がかかります。

そこで、物理レイヤで衝突を検出してしまおうというのが、イーサネットのコ
リジョンディテクトです。その方法は、パケットを送るのと同時に回線をモニ
タして、送ったのと違うビットが出てきたら、衝突したことにしようというも
のです。で、衝突が検出されたら、適当な時間待ってから、再送します。

イーサネットのパケットは、最大長だけではなく、最小長も規定されています
が、後者が規定される理由はイーサネットの端から端まで信号が伝播するのに
かかる時間以上パケットを送り続けないと、衝突が必ずしも検出できないため
です。

試しに、端から端まで、ものすごく時間がかかる場合を考えます。一方の端に
ある端末がパケットを正常に送り終わったつもりでいても、他方の端にある端
末からのパケットも同時に送られてきているかもしれません。その場合、途中
のどこかでパケットの波形がぶつかってそのあたりの端末は正常に受信ができ
ないのですが、送った側がそれを検出できないので、どちらかが反応がないと
気付いて再送または再送要求するまで、通信が止まることになります。

というわけで、イーサネットの最小パケット長と、信号の伝播速度に基づいて、
ハブのカスケード段数およびケーブル長が規定されています。

この段数を越えるととたんにダメになるのかというと、そうではなく、ネット
ワークがすいていれば、特に問題なく通信できるでしょう。しかし、ネットワー
クが少し混んでくると急激にパケットロスが増加し、性能が（スループットも
レイテンシも）悪化します。

お礼

ありがとうございます。
確かにそのようなことを難しい本に書いてあったきがします。
一度読んだだけでは理解できなかったので、しっかり読みなおそうと思います。

回答No.2

Tom-k

私の知っている範囲で説明します。

通常のハブで接続出来る機器の数はUSBのように決まってませんので理論上は無限であると言えます。
但し、確実に通信を行う事を考えればメーカーはその最低保証を定めなくてはいけません。それが４段(10BASEの場合)だと言う事です。その理由としてはまず遅延が挙げられ、次いで信号の劣化です。

ハブは入って来た信号をそれぞれパラレルに分けるので１つの信号がハブのポート分（正確には１つ少ない）の信号に化けます。
これが各PCから同時にアクセスがあった場合を考えるとそれだけ処理が分断される事になり、最悪の場合通信不能にもなったりします。
通信の状況によっては２段のカスケードが限界と言うケースもあるようです。
特に10BASEのハブではそのような状態になり易いですね。

さらに詳しい事はメーカーに問い合わせるのが一番かな。
（逃げで締めくくる）

お礼

ありがとうございました。

ちなみに、ハブに台数制限がないとのことですがカスケードの場合3台と規定されているそうです。その理由がわからなかったのですがハブはリピータの機能があるので、４リピータルールにのっとると４つ以下だと思うんですが・・・