【ネットワーク】ループ配線で帯域が枯渇!「ブロードキャストストーム」|情報処理問題1000本ノック
基本情報技術者試験、応用情報技術者試験、ネットワークスペシャリスト試験のLAN・L2スイッチ・障害対策分野で極めて高頻出の重要キーワード。「ブロードキャストストーム」の発生原因と、それを防止する制御技術(STP等)を攻略しましょう。
1. 【 問題 】:テクノロジ系(ネットワーク・LAN・スイッチング)
【 問題 】 レイヤ2(L2)ネットワークにおける通信障害に関する記述です。スイッチ間の配線ミスなどによってループ状の経路(物理ループ)が形成された際、ARPリクエストなどの全宛先向けデータ(ブロードキャストフレーム)がスイッチ間を無制限に増幅・巡回し続け、通信帯域やスイッチの処理能力を枯渇させてネットワーク全体を不通にする障害現象は、次のうちどれか。
(ア)スパニングツリー(Spanning Tree)
(イ)ブロードキャストストーム(Broadcast Storm)
(ウ)シンフラッド(SYN Flood)
(エ)フラッディング(Flooding)
2. 正解:
正解:(イ)ブロードキャストストーム(Broadcast Storm)
3. 解説:「『無限増殖ループ』によってLAN全体が嵐(ストーム)に飲まれる!」
L2スイッチは、宛先MACアドレスが「全宛先(`FF:FF:FF:FF:FF:FF`)」のブロードキャストフレームを受信すると、受信ポート以外のすべてのポートへ転送(**フラッディング**)します。
ネットワーク内にループ経路が存在すると、スイッチ間でフレームが相互に何度も転送され、**ネズミ算式にフレームが増殖してネットワークがパンク**します。
| 防止技術・機能 | 動作・メカニズム |
|---|---|
| スパニングツリープロトコル(STP) | スイッチ間で制御フレーム(BPDU)をやり取りし、物理的なループ経路の一部を論理的に遮断(ブロック)して木構造(ツリー状)を作る。 |
| ループ検知機能 | スイッチ自身がテストフレームを出力し、自分に戻ってきた場合にポートを自動閉鎖して障害を防ぐ。 |
| ストームコントロール機能 | 特定のポートで閾値以上のブロードキャストトラフィックが発生した際、超過分のフレームを破棄・制限する。 |
1. 理解のコツ:
・「2枚の合わせ鏡」の間で光や音が反響し合って、どんどん巨大な叫び声(嵐)に育ってしまうイメージです。
・L3(IPプロトコル)にはTTL(Time To Live:生存時間)があり、一定回数転送されるとパケットが自動消去されますが、**L2(イーサネットフレーム)にはTTLのような寿命が存在しない**ため、ループすると無限に残り続けるという点も重要です。
2. 試験対策の視点:
・問題文に「ブロードキャストフレーム」「ネットワーク内を循環・巡回」「帯域やCPUを圧迫」「ループ(配線ミス)」と来たら、迷わずブロードキャストストームを選択しましょう!
・その防止対策として「スパニングツリープロトコル(STP:IEEE 802.1D)」が正解になるパターンも超頻出です。
4. まとめ
L2ネットワークのループ経路によってブロードキャストフレームが無制限に増殖・巡回し、帯域を枯渇させる障害現象。これがブロードキャストストームです。これを未然に防ぐ「スパニングツリープロトコル(STP)」とセットで確実に覚えておきましょう!