IP Network Skill

[ IP Network Skill - No. 0048 - ]

‥‥……━━━━━━ IP Network Skill No. 00000048 ━━━━━━……‥‥
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　　┃目┣━┓　　　　　　　　　《IP Network Skill No.48 -CONTENTS-》
╋━┗━┫次┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━……‥‥
┃　　　┗━┛　　　　　　　　　 
┃【１】【学習のてびき】：スパニングツリー１
┃【２】【ネスペ対策】　：平成１１年ネスペ午後?問２改
┃【３】【本日のネスペ試験対策問題】
┃【４】【本日のシスコ試験対策問題】
┃【５】【今週のＲＦＣ】：RFC3036: LDP Specification　その２
┃【６】【問題の解答】
┃【７】【今週のオススメ本】ＣＣＮＰとＬＡＮ 
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┠┼┼┼┴　　　学習のてびき：スパニングツリー１　  　　 　 ┬┼┼┼┨
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　スパニングツリーとは、ループ（円環）状に形成されたネットワーク内で、
　データが永遠に循環するのを防止するための制御手法です。IEEE802.1dとし
　て標準化されています。

            [HostA]
     ↓←←←↓|←←←←←
　 　--+-------+-------+--
     ↓|1              |1↑
   [SwitchA]        [SwitchB]
     ↓|2              |2↑
　　 --+-------+-------+--
     →→→→↓|→→→→↑
　          [HostB]

　上の図では、冗長化のために２つのスイッチが並列に置かれています。
　こういう構成だと、１台のスイッチが運用中に壊れたりしても、もう１台あ
　るので、ホストＡとＢの間のスイッチングができなくなることはありません。

　ただ、単にこのような冗長構成にしてしまうと、問題が起こります。
　ホストＡからホストＢにデータを送るとします。
　このとき、ホストＡから出たデータはスイッチＡとスイッチＢの両方に受け
　取られます。すると、両方のスイッチのインタフェース１にホストＡがある
　よ、と認識されます。

　続いて、このホストＢへのデータは両方のスイッチのインタフェース２から
　出て行きます。ホストＢがそのデータを受け取ると同時に、スイッチＡから
　出たデータがスイッチＢへ、スイッチＢから出たデータがスイッチＡのイン
　タフェース２から受信されます。

　両スイッチのインタフェース２へ入ったデータはまたインタフェース１から
　出て行き、スイッチＡの１→スイッチＢの２→スイッチＡの１...とループ
　します。これをブリッジング・ループといいます。

　そんなブリッジング・ループが発生してしまうと余計なトラフィックが流れ
　るだけになってしまうので、このような現象は防がなければなりません。

　そのためにできたのがスパニングツリーです。
　次回はもう少し詳しいところを説明します。


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　　 ┃ネ┃ス┃ぺ┃対┃策┃　【平成１１年ネスペ午後?問２改】
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　このコーナーで午前対策は結構やってきたので、今後は午後問題にも注力した
　いのですが、なかなかテキストベースで載せられる午後問題ってないですね。
　今回も前回に続いて、態度のでかい上司が出てくる問題です。

　―――――――――――――――――――――――――――――――――――
　Ｚ課長：ワイヤスピードとは何かね。

　Ｓ君 ：ワイヤスピードとは、理論的な最大フレーム転送能力のことですが、
　　一般的には最大パケット転送能力と同じ意味で使われます。例えば、
　　IEEE802.3 の LAN では、64バイトの最小フレームを、1秒間にどれだけ転
　　送されるかでワイヤスピードは表されます。

　問１：スイッチングハブの処理能力に関して、次の[ 1 ]〜[ 5 ]に入れる適切
　　な数値を答えよ。答えは、小数第２位を切り捨てて小数第１位まで求めよ。
　　ただし、計算は 10BASE-T の条件のもとで行うこと。

　　(a)１ビットを転送する時間は、[ 1 ]マイクロ秒
　　(b) IEEE802.3 では、フレーム間隔は最小96ビットなので、時間に直すと、
　　　[ 2 ]マイクロ秒
　　(c) プリアンブルとフレーム開始デリミタを合わせて8バイトなので、これ
　　　を転送する時間は、[ 3 ]マイクロ秒
　　(d) IEEE802.3 最小フレームを転送する時間は、[ 4 ]マイクロ秒
　　(e) これらから、10BASE-T のワイヤスピードは、[ 5 ]フレーム／秒
　―――――――――――――――――――――――――――――――――――

　◆◆◆◆◆◆　┃解答と解説┃　◆◆◆◆◆◆
　【問１】
　　1. 0.1 [μs]
　　　10Base-Tは10Mbpsの規格です(IEEE802.3)。１Ｍ（メガ）は１０の６乗、
　　　１μ（マイクロ）は１０のマイナス６乗なので、
　　　　　(1×10^6)/(10×10^6)=0.1　[μs]
　　　です。

　　2. 9.6 [μs]
　　　1.で、１ビット送るのに0.1マイクロ秒だということがわかったので、
　　　これにビット数を掛けて、
　　　　　0.1×96 = 9.6
　　　です。

　　3. 6.4 [μs]
　　　８バイト＝64ビットなので、
　　　　　0.1×64 = 6.4
　　　です。プリアンブル(preamble)はＬＡＮインタフェースにフレーム送信開
　　　始を認識させ、同期を取るタイミングを与えるための信号で、1010...と
　　　１と０のビットの繰り返しが７バイト（56ビット）続きます。その次に、
　　　１バイトのフレーム開始デリミタがきます。これは10101011というビット
　　　列です。以下のURLが詳しいです。
　　　⇒http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip007/tcpip03.html

　　4. 67.2 [μs]
　　　最小フレームは64バイト（512ビット）です。これに、2.のフレーム間隔
　　　と3.のプリアンブル、デリミタを合わせるとトータルで転送する時間に
　　　なります。よって、96 + 64 + 512 = 672 ビット時間が必要なので、
　　　　　0.1×672 = 67.2
　　　となります。

　　5. 14880.9 [フレーム／秒]
　　　問題文でＳ君が言っているように、「１秒間にどれだけ転送されるかで
　　　ワイヤスピードは表されます」。したがって、最小フレーム転送時間の
　　　逆数を求めればよくて、
　　　　　1 / (67.2 × 10^(-6)) = 14880.9
　　　です。

╋━━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━━━━……‥‥
　　　┃本┃日┃の┃ネ┃ス┃ペ┃試┃験┃対┃策┃問┃題┃　
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　〔問題１〕IEEE802.1dで規定される、フレームの永久ループを防ぐプロトコル
　　　　を何と言うか。
　　　１．ＶＬＡＮ
　　　２．スパニングツリー
　　　３．ルートポイズニング
　　　４．スプリットホライズン

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　　　┃本┃日┃の┃シ┃ス┃コ┃試┃験┃対┃策┃問┃題┃　
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　〔初級〕Catalyst1900シリーズスイッチで、スパニングツリーの設定を見る
　　　　ためのコマンドはどれか。
　　　１．show interface
　　　２．show vlan
　　　３．show span config
　　　４．show spantree

　〔中級〕BPDUの説明として正しいものはどれか。
　　　１．スパニングツリー情報を含むユニキャストフレーム
　　　２．ブリッジ情報を含むユニキャストフレーム
　　　３．スパニングツリー情報を含むマルチキャストフレーム
　　　４．ブリッジ情報を含むブロードキャストフレーム

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┃今┣━┫の┣━┫Ｆ┣━┓≪RFC3036: LDP Specification　その２≫　　　
┗━┫週┣━┫Ｒ┣━┫Ｃ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━……‥‥
　　┗━┛　┗━┛　┗━┛⇒ http://www.xai.nu/cgibin/ipnet/rfc/hd.cgi　
　
　今週はMPLSでATMやFRを使う場合について、見てみます。
　引き続きRFCは3036です。

  まず、ATMですが

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |0|0| ATM Label (0x0201)        |         Length                |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |Res| V |          VPI          |         VCI                   |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

   Res:予約用、0が入リます。
      
   V-bits:2bitの、スイッチング方式を規定するField。
　　　　　00であれば、この後にVPI・VCIの値が来ることを
　　　　　表します。
　　　　　01の場合はVPIのみを識別し、VCI fieldには0を入れます。
　　　　　10の場合はVCIのみ、ということになります。

   VPI:Virtual Path Identifierの略。もし12ビット以下であれば、
　　　 足りない分頭に0を入れて12ビットにします。

   VCI:Virtual Channel Identifierの略。こちらも16ビットなので、
　　　 16ビットに足りていない場合は頭に0を入れて、16ビットにします。
　　　　

　FRの場合は以下の通りです。

   
    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |0|0| Frame Relay Label (0x0202)|       Length                  |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   | Reserved    |Len|                     DLCI                    |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

   Res:予約用、0が入リます。
      
   Len:DLCIのLengthを規定します。

         0 = 10 bits DLCI
         2 = 23 bits DLCI

      ※Lenの1と3は予約されています。

   DLCI:Data Link Connection Identifierの略。


　上記のようなフォーマットで、ラベルとATM・FRヘッダをバインドします。

　詳細はそれぞれ、RFC3035(MPLS using LDP and ATM VC Switching)と
　RFC3034(Use of Label Switching on Frame Relay Networks Specification)
　にあります。           

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
　解┃答┃と┃解┃説┃
　━┛━┛━┛━┛━┛

　※今回から問題のタイトルを変えました。

　《本日のネスペ試験対策問題》
　　（解答１）２
　　（解説１）今週から学習のてびきにスパニングツリーを取り上げています。
　　　　ルートポイズニングはルータのルーティングの方式であるディスタンス
　　　　ベクタ（ＲＩＰなど）で、消滅したルートをメトリック無限大（ＲＩＰ
　　　　ならホップ数１６）にして到達性がないことを伝えます。これはポイズ
　　　　ンリバースともいいます。
　　　　スプリットホライズンもルーティングにおいてループを防ぐため、ルー
　　　　ティング情報を受信した方向（インタフェース）に同じ情報は流さない
　　　　ようにする、ということです。
　　　　ルートポイズニングとスプリットホライズンはバックナンバーNo.5の、
　　　　今週のＲＦＣで少し説明してあります。
　　　　⇒　http://xai.nu/ipnet/stack/prev.html
　　　
　《本日のシスコ試験対策問題》
　　（初級解答）４
　　（初級解説）CCNAレベルの問題です。結構コマンドの問題も出るので、基本
　　　　的なものは抑えたいですね。Ｗｅｂをサーチしたら、ＣＣＮＡの実習テ
　　　　キストが落ちてました。
　　　　⇒　http://www.dar.co.jp/ccna-lab6-1.pdf

　　（中級解答）３
　　（中級解説）また次回以降、取り上げると思いますが、スパニングツリー
　　　　ではＢＰＤＵ（Bridge Protocol Data Unit）をスイッチ間で送りあう
　　　　ことで、ループを防ぐために各ポートの状態設定を行います。そして
　　　　このＢＰＤＵはマルチキャストフレームです。使用する送信先アドレ
　　　　スは01-80-C2-00-00-00になります。

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━━━≪今週のオススメ本≫━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
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　☆★☆　ＣＣＮＰとＬＡＮ　★☆★
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[Entry 1]【CCNP2.0ハンドブック ルーティング&スイッチング編】―――――
｜　　リックテレコムからＣＣＮＰ対策本が出ていることは初めて知りました。
｜　　去年の12月に発売されたそうです。ルーティング＆スイッチング編とあ
｜　　りますが、リモートアクセスもサポートも網羅しており、この１冊で、
｜　　ＣＣＮＰ４科目がカバーできます。
｜⇒ http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/489797416X/ipnetworkskil-22
└―・――――――――――――――――――――――――――――――――
[Entry 2]【ポイント図解式 標準LAN教科書〈上/下〉】――――――――――
｜　　オススメ本でよく取り上げる、アスキーのポイント図解式教科書シリー
｜　　ズです。３年以上前に出版されているので新しい技術のアップデートに
｜　　はなりませんが、ＬＡＮ全般の基本を学ぶには良い本です。
｜⇒ http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/475611797X/ipnetworkskil-22
｜⇒ http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4756118488/ipnetworkskil-22
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◆◆◆◆◆◆　┃ あとがき： ┃　◆◆◆◆◆◆

　前回(No.47)のシスコ試験対策問題の初級で、４．の選択肢が
　　182.13.67.1〜182.13.67.127
　ではなくて
　　182.13.67.1〜182.13.67.126
　になりますね。
　気付きましたか？？
　/25（サブネットマスクが25ビット）だと.127がブロードキャストアドレスに
　なります。

　...というかもう３月ですね。早い。
　
　- adzuki

………………………………………………………　　　　　　　　　　 
　IP Network Skill vol.000048 　03/01/02
　発行者：adzuki　http://www.xai.nu/ipnet  
……………………………… ipnet@xai.nu ……　　　　　　　　　　 

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