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ハブ

① 物語性を取り入れた説明: ハブ

中学生のアヤは、コンピュータクラブの先生に「ハブ」について尋ねました。

アヤ: 先生、ハブって何ですか？

先生: アヤ、ハブはコンピュータネットワークにおける中心的な装置だよ。これを分かりやすく説明するために、学校の放送室を例にしよう。放送室が放送ネットワークの中心で、そこから学校中に声が届けられるように、ハブはネットワーク内の複数のデバイスを接続して、データを分配する役割を担っているんだ。

アヤ: どういうことですか？

先生: 簡単に言うと、ハブはいくつかのポートを持っていて、これらのポートにLANケーブルを接続することで、コンピューターやプリンターなどのデバイスがネットワークに接続されるんだ。そして、ハブは接続されたデバイスから送られてくるデータを受け取り、他のすべてのポートにそのデータを転送するんだよ。

アヤ: それは便利ですね！

先生: ええ、ただし、ハブはデータを効率的には扱わないんだ。なぜなら、ハブは受け取ったデータを無差別に全てのポートに転送するから、ネットワークの混雑が起こりやすいんだ。でも、小規模なネットワークや単純な接続が必要な場合には、便利で手頃な選択肢だよ。

ハブを放送室に例えられて興味を持ったアヤが先生にハブについてのさらなる質問をしました。

アヤ: 先生、リピータハブとスイッチングハブの違いって何ですか？

先生: いい質問だね。これを理解するために、学校の放送室の例をまた使ってみよう。リピータハブは、全校放送のように、受け取ったデータをネットワーク上の全てのデバイスに転送するんだ。一方、スイッチングハブは、体育館にだけ特定のメッセージを送るように、データを必要なデバイスにだけ送るんだよ。

アヤ: それはどういうことですか？

先生: 簡単に言うと、リピータハブは受け取った信号を増幅して、接続されている全てのポートに同じ信号を送るんだ。これは、ネットワークに接続された全デバイスに同時にデータが届けられるということ。しかし、これによって不必要なトラフィックが発生し、ネットワークが混雑する可能性があるんだ。

一方、スイッチングハブはもっと賢い。それは接続されたデバイスのMACアドレスを学習し、必要なデバイスにだけデータを送るんだ。つまり、データは目的地のデバイスに直接送られるので、ネットワークの効率が大幅に向上するんだよ。

アヤ: なるほど、スイッチングハブの方が効率的なんですね。

先生: その通り。スイッチングハブはネットワークの混雑を減らし、データの転送速度を向上させる。特に大規模なネットワークや、高いデータ転送速度が求められる環境では、スイッチングハブの利用が推奨されるんだ。

② 実際の事例

ハブの使用例（リピータハブとスイッチングハブ）:

• 小規模オフィス: 小規模オフィスでは、コストを抑えるためにリピータハブが使われることがある。
• 企業のネットワーク: 大規模企業では、効率的なデータ転送のためにスイッチングハブを使用。
• 学校のコンピュータラボ: 教育機関では、学生のデバイスを効率的に接続するためにスイッチングハブが用いられる。

③ クイズや小テスト

クイズ1　リピータハブの主な特徴は何ですか？

A. データの効率的な転送
B. 全ポートへの同時データ転送
C. セキュリティの強化

クイズ2　スイッチングハブの主な利点は何ですか？

A. 低コスト
B. ネットワークの混雑の減少
C. データの暗号化

クイズ3　ハブが使用される一般的な場所はどこですか？

A. 家庭
B. インターネットサービスプロバイダー
C. 大学キャンパス

回答

クイズ1の回答: B. 全ポートへの同時データ転送
クイズ2の回答: B. ネットワークの混雑の減少
クイズ3の回答: C. 大学キャンパス

応用情報技術者平成30年秋期 午前問32

正解：イ　　スイッチングハブは第2層のデータリンク層で動作します。同等の機能はブリッジです。スイッチングハブはハードウェア機構で実現するのに対し、ブリッジはソフトウェアの機能として実現するという違いがあります。