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情報処理技術者試験の合格を目指す全受験者のための、1問1問「徹底解説」ブログです。単なる過去問の暗記ではなく、なぜその答えになるのかを本質的に理解できるよう解説します。書籍などでは学べない最新用語やトレンドを踏まえてご紹介します。

【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。

【ブロードキャストストームの回避技術・対策】 ← 超頻出ポイント!

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!


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