高校情報Ⅰ・Ⅱ動画教科書/情報処理技術者試験対策

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ZOOM脆弱性 ビデオ爆撃 テレワーク者必見!【情報処理安全確保支援士】Zoombombing

 
ZOOM脆弱性 ビデオ爆撃 テレワーク者必見!【情報処理安全確保支援士】Zoombombing


情報処理安全確保支援士のガッキーです。

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今日はZOOMでビデオ会議される方向けに
ビデオ爆撃、Zoombombingの説明と対策について説明します。

新型コロナの影響でテレワークのビデオ会議でZOOMを使われる企業が増えています。

2020年4月に話題になったのが
ZOOMの脆弱性をついて攻撃が行われる
ビデオ爆撃、Zoombombing です。

ビデオ爆撃とは
悪意を持ってミーティングに参加して、不適切な画像や動画を共有する攻撃のことです。
画像は攻撃的なものや、画面に落書きしたり、性的なものまで様々です。

また、悪意を持った攻撃者が企業会議に参加することでの機密情報が盗まれ
情報漏洩につながる可能性もあります。

この脆弱性がきっかけでZOOM以外のソフトを使う企業も増えていますが
対策を打てば防げる攻撃ですので対策方法について説明していきます。

対策方法について説明していきます。

・まず、参加者側の画面共有が不要な場合は、共有対象者を「ホスト」のみにします。

・ファイル送信が不要な場合は、ファイル送信機能を無効化します。

・参加者同士の会話が不要な場合は、プライベートチャット機能を無効化します。

・許可したユーザしか会議室に入れないように待機室機能を有効にする

・参加者のメールアドレス(ID)が特定ドメインの場合はそのドメインのみを許可します。

このような設定をすることで、
ビデオ爆撃を防ぐことができますので参考にしていただければ幸いです。


最後までご視聴ありがとうございました
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このコーナーでは
国家資格 情報処理安全確保支援士であるわたくしガッキーが
最近のセキュリティ動向や対策について分かりやすく説明します。

支援士は2017年から新設された国家資格で
ITの安全・安心を支えるセキュリティの番人の士業です。

難易度の割に、マイナーなところはありますが、
このチャンネルで支援士としてセキュリティ動向を発信していきます。

今後もコンテンツを増やしていくので
いいね! チャンネル登録していただけると幸いです。
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VideoScribe ホワイトボードアニメーション 教育系YouTuber必見テクニック

ホワイトボードアニメーションで教育系YouTuber始めよう

視聴者維持率大幅UP!ホワイトボードアニメーション解説!教育系YouTuberを目指す方必見!VideoScribe
 

ホワイトボードアニメーションを使った動画作成で
視聴者維持率が非常にあがったので、
これから教育系YouTuber目指される方に参考になればと思い
ノウハウ共有させていただきます。

ホワイトボードアニメーションとは

まずホワイトボードアニメーションとは というところで
今見てもらっているものですが
視覚と聴覚に訴えかけるアニメーションで
通常の顔出し講義よりも15%以上理解力が増加するといわれています。

講義者の顔に目線が行くのを防ぎ、講義に集中できるという利点があります。

視聴者維持率大幅UP!

 
Youtubeで上位にランクインするための指標である、
視聴者がどれくらいその動画を見たかという視聴者維持率も非常に上がります。

私の場合は
ホワイトボードアニメーションを用いずに作った講義は
開始と同時に視聴者率が下がり始めたのに対し

ホワイトボードアニメーションを用いた動画は
離脱率が非常に少なく、半数の方が最後まで見ていくれています。


視聴者維持率が50%以上の動画は非常に優秀な方らしく、
YouTubeアルゴリズム評価も上がるといわれています。

実際、ホワイトボードアニメーションを用いた動画で
情報処理安全確保支援士というキーワードで、一位に表示されています。

 
ホワイトボードアニメーションを用いたYouTube
本の要約を行っている、サラタメさんやハック大学さんが有名です。

私はまだ、始めたばかりでとてもこのレベルには達していませんが
将来的にこのような方の作るようなアニメーションに出来たらいいなと思っています。

ホワイトボードアニメーションソフト VideoScribeとは

 
私は、ホワイトボードアニメーション作成で
VideoScribeを使っています。ボタンも少なく直感的に分かりやすいです。
ただ、日本語が使えないので、日本語文字を載せたい場合は画像としてアップするか
イラストレータなどを使って地道に文字を作る必要があります。

あと値段も年間160ドルなので2万円弱と比較的に安値です。
私は試用利用期間中に20%オフcouponがきたのでそれで年間契約購入しました。

他にもVYONDというソフトも有名ですが、年間15万くらいとけっこうおたかいです。
その代わり、機能は充実しているらしいです。

私のアニメーション作成方法についてです。

とにかく私は数十秒に一回噛んでしまうのでアニメーションに合わせて
一発で話すことは無理なので、

音声、アニメーションそれぞれに分けて作成し、
画像編集ソフトのPowerDirectorでタイミング合わせを行っています。

こんな感じで音声の噛んだ部分を編集して
アニメーションが先に進みそうな場合はそこは静止画として音声に合わせている感じです。

—-
一言でいうと
メチャメチャめんどくさいです。

普通の講義動画の10倍は時間がかかります。

はじめて作ったときはサラタメさん、ハック大学さん天才と思いました。

私は初めの一本目で挫折しかけましたが、視聴者支持率が高い=理解力が上がるという意味で
必要に応じてホワイトボードアニメーションを使っています。

私は違いますが、
ホワイトボードアニメーションを作っての教育動画上げている方って
ホントに真面目で地道な努力ができる方だと私は思っています。

5G導入に伴い
教育系動画の需要はますます広がっていくと予想されます。

これから動画を作成される方、教育系ユーチューバーを目指される方の参考にして頂けると幸いです。

私の方でもホワイトボードアニメーションを使った動画やテクニック講座を増やしていく予定なので
いいね!チャンネル登録頂けると幸いです。

プロトコル、OSI参照モデル、TCP/IPの概要【情報処理安全確保支援士,ネットワークスペシャリスト】

情報処理技術者試験を受けられる方向けに
プロトコルOSI参照モデルTCP/IPの概要について説明していきます。

プロトコルとは

プロトコルとは、パソコンやルータなどの機器同士が通信を行うために取り決められた約束事になります。

二人の人がお互いの国の言葉を知らないのに
片方は日本語でしゃべって、もう一方は英語で話しても通じないですよね。

なので、コンピュータの世界でもお互いの分かる言葉で通信しましょうと取り決めたものを
プロトコルと言います。

例えば、皆さんが普段見ているWebサイトもHTTP、IP、TCPなどの複数プロトコルを使用しています。

複数のプロトコルを階層的に構成したものをプロトコルスタックと言います。

この階層化の代表的な概念に国際標準化機構であるISOが定めたOSI参照モデルというものがあります。

OSI参照モデル

OSI参照モデルは第1層から第7層まで7つの層があります。

・・・

になります。

昔ながらの覚え方ですが
各層の頭文字をとって
あっプレゼントねデブという感じで覚える方法もあります。

PDU

各層で扱うデータ単位をProtocol Data Unit 略してPDUといいます。

レイヤ4のトランスポート層で扱うデータはセグメントと言います。
レイヤ3のネットワーク層で扱うデータをパケットと言います。
レイヤ2のデータリンク層で扱うデータをフレームと言います。

TCP/IP

実際には、第5層~7層と1層、2層を纏めたTCP/IPの階層モデルを使うことが多いので
こちらの方で説明していきます。

上から
アプリケーション層
トランスポート層
インターネット層
ネットワークインターフェース層
といいます。

データの流れ

それぞれの層でで扱われる代表的なプロトコルと役割について説明していきます。

アプリケーション層はその名の通り
ユーザが利用するアプリケーション間で通信を規定しています。

例えば
WEBアクセスを行うHTTP
電子メール関連ではSMTP,POP
ファイル転送ではFTP
時刻合わせではNTP などといったプロトコルがあります。

トランスポート層通信制御として
TCPUDPというプロトコルがあります。
TCPは通信相手とのデータの送受信の確実性を高めるもの
UDPは確実性よりデータの送受信速度を高めるものになります。

ネットワーク層
宛先のコンピュータまでの経路を決めてデータを運ぶ役割があり
代表的なプロトコルにはIPがあります。

ネットワークインターフェース層では
イーサーネットやPPPといったプロトコルがあります。
こちらはデータリンク層について詳しく解説した動画を上げていますので、そちらでご確認ください。

※対応を説明
https://www.infraexpert.com/study/tcpip.html

各層の詳細は別動画で説明するので、ここでは通信全体の流れをつかむために
パソコンから突破口ドットコムのホームページを見るときの各層の流れについてみていきましょう。

Chormeやインターネットエクスプローラー等のアプリケーションに
突破口ドットコムのアドレスを入力します。

Webブラウザはアプリケーション層のプロトコルのHTTPを使い
Webサーバに対してWebサイトのデータを送ってほしいというメッセージを
HTTPデータとして作成します。

作成したHTTPデータは次のトランスポート層に受け渡されます。

トランスポート層では、宛先と送信元のポート番号をTCPヘッダーとして付加します。

作成したデータは次のネットワーク層に受け渡されます。

ネットワーク層ではあて先と送信元のIPアドレスをIPヘッダーとして付加します。

ネットワークインターフェース層はイーサーネットのプロトコルを用いて
あて先と送信元のMACアドレスMACヘッダーとして付加します。

そして出来上がったデータを0と1の電気信号に変換してケーブルで伝えます。

受信側では電気信号をデータ化して
ネットワークインターフェース層へ受取します。

送信側と逆の順序で登っていきます。

送信側では各層でヘッダーを付与していきましたが、
今度は逆で上位の層で必要ないヘッダーは取り外して上位の層に渡します。

そしてデータを受け取ったWEBサーバは要求されたWEBページのデータを送信側に返却しますが
ここでも送り出す際に各層でヘッダーを付与する感じになります。

一回の送受信で送れるデータ量は決まっているので、
1つのページを見る際にこの通信を何度もやり取りするようなイメージです。

この、ヘッダーをどんどん追加していく工程をカプセル化といい、
逆にヘッダーを外していく工程を非カプセル化といいます。

以上です。

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ネットワークの種類と接続形態【情報処理安全確保支援士,ネットワークスペシャリスト】

ネットワークの種類と接続形態について説明していきます

対応試験区分は
ITパスポート
基本情報技術者試験
応用情報技術者試験
情報処理安全確保支援士
ネットワークスペシャリスト
まで幅広く必要になる基本知識になります

ネットワークとは

まずネットワークとはパソコンやルータ等のネットワーク機器が
ケーブルなどで接続されて相互に接続して通信できる状態になっているものになります。

それに対してどこにもつながっておらずパソコン単独で存在する状態を
スタンドアローンといいます。
どこにもつながってないのでセキュリティ的には最強ですが、
youtubeも見れませんよね。。

このパソコンやルータやプリンタ等ネットワークを構成する機器をノードと呼びます。
ノードとノードを結ぶ線 つまりケーブルをリンクといいます。

リンク上を流れるデータをフローと言います。

LAN、WAN、インターネット


ネットワークには大きく3つの種類があります。
LAN、WAN、インターネットになります。

LANはLocal Area Networkの略でLocalとあるように
家庭や企業やビルなどといった一つの建物や施設程度の範囲で利用されているネットワークになります。

WANはWide Area Networkの略で
同一会社の支店等 場所が離れたLANとLANとを接続するネットワークです。

NTTやKDDIなどの通信事業者が提供する
IP-VPNや広域イーサネットなどのサービスを利用してこのLAN同士の接続が可能となっています。

インターネットは世界中のネットワークを相互接続した超巨大なネットワークです。

LANからインターネットに接続するためには
ISPといわれるインターネットサービスプロバイダとの契約が必要になります。

ISPがLANとインターネットの世界とをつなぐ橋渡しを行っています。

インターネットの範囲を狭めたものに
イントラネットというものがあります。

インターネット標準技術を用いて構築された企業内ネットワークのことです。

インターネットの世界はだれでもアクセス可能ですが、
イントラネットは特定の組織内のメンバのみに限定されています。

インターネットの世界は不特定多数がアクセス可能なのでセキュリティ的な問題があるため
イントラネットからインターネットにつなぐ際は、不正な通信を防ぐファイアウォールをその間に設置するのが
一般的です。

ネットワークトポロジ


端末やネットワーク機器をどのように接続するかという接続形態を
ネットワークトポロジまたはトポロジといいます。

まずバス型は
一本の基幹となるケーブルに各ノードを接続します。
この基幹ケーブルをバスといいます。

見ての通り基幹ケーブルが断線したりするとノード間の通信ができなくなります。

リング型は隣接しているノードを円状に接続する形態になります。
一か所障害が発生すると全体に影響が及んでしまいます。

スター型はハブやスイッチなどの集線装置に複数のノードを接続しているトポロジのことになります。
一つ断線しても被害が最小限になるため、現在の主流の形となっています。

メッシュ型はどこか一か所で障害が起きても迂回路を設けることで通信を継続できるため
信頼性が高い形態です。
その分設備投資が必要になります。

 

全ノードがお互いに接続している形態をフルメッシュ

部分的にメッシュになっているものをパーシャルメッシュ又は部分メッシュといいます。
部分メッシュはコストを抑えた感じになります。

これらのトポロジを複数組み合わせたものを
ハイブリッド型といいます。

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MACアドレスとARPについて【情報処理安全確保支援士、ネットワークスペシャリスト】

MACアドレスARPについて説明していきます。

10分たらずで
基本情報技術者レベルから安全確保支援士・ネットワークスペシャリストレベルまで一気に習得していきましょう。

MACアドレスとは、

パソコンやルータなどのネットワーク機器などについている固有の識別番号になります。

画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: image-45.png

表記方法はFF:AB:CD:EF:12:34
のように0~9 A-Fの16進数であらわされます。
2進数になおすと 48bit つまり0と1の48桁になります。

ここでは前半24bitはOUIいう名前の、ベンダー番号が割り振られます。メーカー固有の番号になります。
後半がそのメーカが付けるシリアル番号になります。

例えばAPPLEのOUIは00-1B-63になります。

だれがメーカごとの取りまとめをしているかというと
IEEEというアメリカに本部を置く技術標準化機関が管理しています。

基本的にこの番号は他の機器と重複しないように世界で一つになるように付けています。

自分のパソコンに割り振られたMACアドレスを見るには
windowsの場合は、ipconfig /allとコマンドプロンプトで入力したら見れます

ただ、パソコンという機器に一つということではなく
例えば、無線LANと有線LAN二つのネットワークインターフェースを持っている場合は2つ出てきます。

ARP,RARP

他の動画で説明しましたが、LAN内の機器とデータをやり取りするにはイーサネットフレームが使われます。
送信元、宛先としてMACアドレスを使います。

TCP/IPをコンピュータの通信は、相手のIPアドレスMACアドレスの2つのアドレスが分かって、はじめて送りたいデータの送受信が行えるようになります。

相手のIPアドレスからMACアドレスを問い合わせるプロトコルARP
逆にMACアドレスからIPアドレスを問い合わせるプロトコルRARPといいます。

ARPについて詳しく説明していきます。

パソコンAからCにデータを送ることを目的とします。

パソコンAはパソコンCのIPアドレスが分かっている状態ですが
相手にイーサネットフレームを送るためにはMACアドレスが必要なので
ARPでパソコンCのMACアドレスを問い合わせます。

ただ、この時相手がどこにいるか分からないので、同じネットワーク内全ての端末に対して問い合わせを行います。

この問い合わせを行うとき用いられるのが行うのが他の動画で説明した
イーサネットフレームになります。

イーサネットフレーム

でも、イーサネットフレームにはIPアドレスを設定する場所ってありませんでしたよね?
どこに相手のIPアドレスを入れるかというと、データ部を上手く使うのです。

相手のMACアドレスが分からないので
全宛先を意味するオールFのMACアドレスを入れます。
このオールFのMACアドレスをブロードキャストアドレスと言います。

ちなみにマックではなくバーガーキングでオールヘビーというと
なんと無料で野菜・ソースが2倍になります。
って全然関係ないですね

送信元MACアドレスは自分自身のMACアドレス

次のタイプに ARPを使いますよーという意味の
0x0806 をいれます。

データ部に
再度送信元MACアドレスと送信元IPアドレスを入れます。
ターゲットのMACアドレスは不明なのでオール0とします
次に知りたい相手のIPアドレスをいれます。ここではパソコンCのIPアドレスになります。

準備ができたのでこのフレームをパソコンAから発射します!

この相手にMACアドレスを問い合わせる行為をARPリクエストといいます。

ARPリクエストのフレームはその同一ネットワーク内の端末すべてに届きます。
ただ、他の動画で説明していますが、VLANでグループ分けされていたら異なるVLAN番号のものには届きません。

うけとった端末はデータ部にあるIPアドレスが自分のIPアドレスと一致するかをチェックします。
一致しなければ、フレームを破棄して何も応答しません。

一致すれば、ARPの応答用にフレームを作ります。

今回はパソコンCからパソコンAに返答するので送信元と宛先が逆になるイメージです。

宛先MACアドレス
パソコンAのMACアドレス
送信元MACアドレスにパソコンのMACアドレス
タイプは変わらずARPを意味する0x0806

そしてデータ部の
送信元MACアドレス
パソコンCのMACアドレス

送信元IPアドレス
パソコンCのIPアドレス

ターゲットのMACアドレス
パソコンAのMACアドレス

ターゲットのIPアドレス
パソコンAのIPアドレスを入れます。

行きは全端末を相手にする「ブロードキャスト」でしたが、帰りは送信元がわかっているので
1つの端末を意味する「ユニキャスト」として返信します。

この、MACアドレスの返事を返す行為を「ARPリプライ」といいます。

同一ネットワーク内の話をしましたが
IPアドレスが例えばインターネット上に存在する
突破口ドットコムのIPアドレスだった場合は何のMACアドレスを返却するでしょうか?

答えは、デフォルトゲートウェイとして設定されているルータのMACアドレスが返却されます。

MACアドレスはレイヤ2の話なので外部ネットワークと通信するのはレイヤー3のネットワーク層になります。
なので、指定されたIPアドレスが外部ネットワークの場合はレイヤ2と3の分かれ目に存在するルータのMACアドレスが返却されます。

ARPテーブル

 

いちどMACアドレスを問い合わせてMACアドレスが分かったのに
再度通信したい場合、もう一度ARPを送るのは非効率ですよね?

じつはARPで得られたMACアドレスIPアドレスとの紐づけを端末側で一定時間保持しているのです。
これをARPテーブルといいます。

Windowsパソコンではarp -a コマンドでARPテーブルを見ることができます。

一定時間といいましたが、メーカによりますが数分で消えてしまいます。

機器の入れ替えでIPアドレスに対するMACアドレスが変わった場合
通信ができなくなってしまうのを避けるためでもあります。

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GARP

APR関連でネットワークスペシャリストでよく出てくるのが
GARP になります。

 

ARPリクエストに問い合わせを行う端末自身のIPアドレスを入れるのです。

私の家の住所はどこ?と他人に聴いている感じで
普通に考えると意味のない行為ですよね?

普通に考えると相手からが返事がないのですが
もし同じIPアドレスが他人が使っていた場合返事があります。

このGARPの目的は
IPアドレスが重複していないかどうかを検出することにあります。

また、
同一ネットワーク上の機器のARPキャッシュを更新させる目的もあります。

例えばルーター機器の冗長技術であるVRRP
2台のルータに仮想的に同一IPを割り振ります。

IPアドレスは同一の192.168.1.1で
ルータAにMACアドレスA ルータBにMACアドレスBとします。

通常時はルータAと通信してルータBは待機系とします。

なので通信送信もとからみたら
ARPテーブルの紐づけは
IPアドレス192.168.1.1に対してMACアドレスAになります。
ただ、ルータAが故障した場合、ARPテーブルが邪魔してすぐに切り替えられませんよね。

ルータBがGARPで自身のMACアドレスを通知することで
IPアドレス192.168.1.1に対してMACアドレスB 
と送信元端末のARPテーブルが書き換えられ通信機器の切り替えがうまくいくということになります。

toppakou.com

VLANについて分かりやすく説明してみた【ネットワークスペシャリスト・情報処理安全確保支援士・CCNA】

VLANについて説明していきます。

対応試験区分は


ネットワークスペシャリスト
情報処理安全確保支援士
ベンダー資格のCCNA などです 

VLAN技術【情報処理安全確保支援士・ネットワークスペシャリストCCNA対応】
 

VLANとは

VLANはVirtual LANの略でL2スイッチの内部で仮想的にネットワークを分割する技術になります。

以前の動画で、フラッディングについて説明しましたよね?
フラッディングは受信したポート以外のポート全てからフレームを送出する動作になります。

また、宛先MACアドレスに全てFの(FF-FF-FF-FF)全宛先を意味する宛先を指定するとこれも受信したポート以外全てからフレームを送出します。
この 全宛先を意味するフレームはブロードキャストフレームといいます。

スイッチの特性上このブロードキャストを分割することができずに、すべてのポートから出力してしまいます。

ブロードキャストが届く範囲をブロードキャストドメインといいます。

スイッチはスイッチのポート毎にコリジョンドメイン(つまり送信データがぶつかる範囲)を分割することはできますが、
ブロードキャストドメインを分割することはできません。

これってセキュリティ的に問題有ると思いませんか?

例えばパソコンAとBが経営企画部、CとDが外部者向け一次端末だった場合に
Aから送られた情報に機密情報があった場合、CとDにもフレームが届くことがあるので、参照しようと思えばデータを見れてしまいます。

物理的にスイッチ2台買えばいいじゃんと思われるかもしれませんが
お金と管理の都合でそうできない場合も多々あります。

そこで、この問題を解決するための技術がVLANになります。

論理的にブロードキャストドメインを分割 つまりネットワークの分割ができるのです。

VLANはスイッチのポートに設定するタイプとタグをつけるタイプの大きく2種類があります。

ポートベースVLAN

まず、ポートに設定するタイプを説明します。

経営企画部のPCがつながっているポートにVLANのグループ番号である 10 を設定します。

外部者向けのポートにはVLANグループ番号として20を設定します。

パソコンAからブロードキャストしたフレームは受信したVLANに所属するポートからしか送出されません。
フラッディングも同じです。

物理的には1つのスイッチでも、論理的にスイッチを2台購入したようなイメージになります。

セキュリティ面のメリットはこれまで話した通りですが、
むだなブロードキャストが流れる範囲が狭まるのでトラフィックの負荷の軽減も利点として挙げられます。

ポートに対して1つのVLANに所属しているポートを「アクセスポート」といいます。

アクセスポートに接続されたケーブル(つまりリンク)をアクセスリンクといいます。

ポートに対してVLANを割り当てる方法を「ポートベースVLAN」または「スタティックVLAN」といいます。

ーーーーーーーーーーーーーーーー

ただ、この方法だと問題が出てきます。

2台以上のスイッチを接続して
同一VAN番号が割り振られている場合、スイッチAとBの間にはVLAN10と20の情報が行き来することになります。

ポートベースVLANだとポートに対して1つのVLAN番号しか指定できないのでスイッチを跨った通信に支障がでます。

スイッチ同士を2本のケーブルでつないで それぞれにVLAN10と20を割り振れば通信できないことないですが、、
VLANが増えた場合、その分ケーブルを増やすことになるので現実的ではありませんよね、、

トランクポート

 

ここで複数VLANにポートを所属させることができる技術を使います。

今回はスイッチAとBとをつないでいるポートに対してVLAN10と20に所属させます。
複数VLANに対応しているポートをトランクポートといいます。

このトランクポートにつながっていて、複数のVANの通信が通過できるリンクを「トランクリンク」といいます。

トランクポートでどのようにVLANの番号をやりとりするかというと
フレームにタグを付与して相手側のスイッチに送付します。

その技術として
国際標準のIEEE802.1Qと シスコ独自のISL があります。

ISLはイーサーネットフレームの形はそのままのこして
その前後に
ISLヘッダとISL FCS(チェック用)を付与する形になります。

情報処理技術者試験ではベンダーに特化しない技術を問われるのが基本なので
IEEE802.1Qの形で出題されます。

IEEE802.1QはイーサーネットフレームにVLANタグの情報を追加する感じになります。

EthernetⅡフレームの送信元MACアドレスの後ろに タグ情報として4バイトの情報が追加されます。
内訳は2バイトのTPIDと2バイトのTCIを挿入する感じになります。

このTCIの部分にVLAN番号等の情報が含まれます。

スイッチAとBとをつなぐポートでA→Bにフレームを送付する場合

スイッチAトランクリンクを送出する際にタグが付与され、スイッチBで受取りタグを参照します。

そこで送出するアクセスポートが分かるので、アクセスポートから出すときにタグを外してフレームを送出します。


ネイティブVLAN

IEEE802.1QにはネイティブVLANというものがあります。
多くの場合、VLAN番号1がネイティブVLANのデフォルト値で変更することも可能です。

VLAN設定していない場合はこのVLAN番号1のネイティブVLANに全ポート所属しています。

トランクポートではネイティブVLAN番号のアクセスポートからデータ送信があった場合は
タグを付与せずにフレームを送出します。

受け取った側もタグがないことからネイティブVLANだと判断します。
なのでスイッチ同士でネイティブVLAN番号を合わせておく必要があります。

シスコ機器ではDTPというプロトコルを使って、スイッチ間でポートの情報を同期することが可能となっています。

EthernetⅡフレームの最大サイズは1518バイトと決まっています。
ただ、今回タグを付与することで1518バイト+4バイトで1522バイトになってしまいました。

イーサーネットフレームの最大サイズより大きなフレームで1600バイトまでのフレームを
ベビージャイアントフレームといいます。
1600バイトより大きいフレームをジャンボフレームと言います。

レイヤー2スイッチ 略してL2スイッチのデータ転送の仕組み【ネットワークスペシャリスト・情報処理安全確保支援士】

データリンク層

レイヤー2スイッチ 略してL2スイッチのデータ転送の仕組み について説明します。

対応試験区分は
ネットワークスペシャリスト
情報処理安全確保支援士
ベンダー資格のCCNA などです 基本情報レベルでも問われる内容です。

L2スイッチは、宛先MACアドレスに基づいて、イーサネットフレーム(以下、フレームという)を転送するネットワーク機器になります。

 

こちらはネットワーク機器大手のシスコ製のスイッチになります。ネットワーク構成図では

このような図が使われます。

レイヤ2なのでデータリンク層の話になります。
イーサーネットとは、データリンク層つまりLANで使われるプロトコルになります。

まず、同一ネットワーク内(つまりルータ・L3スイッチを経由しない通信)で説明していきます。

このようにパソコンA B C D の4台を 1つのL2スイッチにつないでいるとしましょう。

パソコンAからCにはじめてデータを転送するときの流れを見ていきましょう。

まず、パソコンAは宛先であるパソコンCのMACアドレスは分かっていることが前提とします。

多くの場合は、宛先のIPアドレスのみが分かっている場合がおおく、その場合は宛先のIPアドレスからMACアドレスを取得する通信を行います。
これをARPといいます。

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イーサネットフレーム

 

まず、パソコンAは、相手にデータを届けるために、イーサーネットでデータ転送を行うために国際的に決まったフォーマットの形にします。

これをイーサーネットフレームと言います。

イーサネットフレームにはIEEE802.3形式とEthernetⅡ形式(DIX(ディックス)ともいう)があります。

広く普及しているのはEthernetⅡ形式になります。

先頭から説明していきます。
プリアンブルは通信時に同期をとることを目的としています。

宛先MACアドレスと送信元MACアドレスは言葉の通りですね。
ここでは宛先MACアドレスにパソコンCのMACアドレス送信元MACアドレスにパソコンAのMACアドレスが入ります。

タイプは上位の層つまりネットワーク層・インターネット層のプロトコルを表す値で、IPV4IPV6などを識別する文字列が入ります
IEEE802.3形式の場合はデータの長さを格納します。

データはその名の通り、送信元から送信先に伝えたいデータ(手紙でいえば中身の文書)になります。

ただ、注意すべき点はデータの最小は46バイト最大は1500バイトになります。
長い文書送りたい場合は、1回で送れませんよね・・

なので、重たいデータの場合は、細切れにして何度も送信して、受信側で組み立てる感じになります。

最後のFCSはFrame Check Sequenceの略で 受信したデータに誤りがないかをチェックするためのフィールドになります。

パソコンAから送出されたデータはスイッチに届きます。

ここでスイッチが直接パソコンCに届ければいいのですが、一回もパソコンCと通信したことがないことから
直接つながっていても宛先のMACアドレス(パソコンC)がつながっている場所がわからないのです。

なので、データを受信したポート(パソコンAがつながっているポート)以外から、全ポートに対してフレームを出します!
この動作をフラッディングといいます。

送信先ではない宛先にもフレームが届いてしまうのですが、これは宛先MACアドレスを見て自分じゃないということで受信側でフレームを破棄します。

宛先であるパソコンCは宛先MACアドレス=自分のMACアドレスということでフレームを破棄せずに中身を見ます!

でも、スイッチが受信したポート以外の全ポートからフレームを出すのは非効率と思いませんが?

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MACアドレステーブル

 

ここでMACアドレステーブルの登場です。

MACアドレステーブルは各ポートに接続されている先にある機器のMACアドレスを保持するテーブルになります。

これがあれば、宛先MACアドレスに対応するポートのみにフレーム送出できますよね。

だだ、このMACアドレステーブルが追加されるタイミングはフレームを受け取ったポートのみとなります。

今回、パソコンAからフレームを受けっとっているので、パソコンAとポート0番はMACアドレステーブルに登録されますが、
パソコンCからのフレームは受信していないので、登録されません。

もし戻りの通信が発生しパソコンCからAに通信が発生すれば、そのタイミングでMACアドレステーブルが追加され
次回パソコンCに送信されるフレームはMACアドレステーブルを参照しパソコンCのつながっているポートのみから流れる感じになります。