リングトポロジの概念を理解する方法

ネットワークトポロジーを扱う際、特にトラブルシューティングや設定を実際に行おうとすると、少々混乱してしまうことがあります。リング型トポロジーを設定したつもりでも、ネットワークセグメントがダウンしたり、デバイスが通信を停止したりと、動作が不安定になることがあります。これは、リング型トポロジーは概念的には単純ですが、実際にはやや脆弱な場合があるためです。小規模な構成には適していますが、より高い信頼性が必要になったり、スケールアップしたりすると、限界が見えてきます。そのため、適切な設定方法と注意すべき落とし穴を理解しておくことで、後々多くの問題を回避することができます。

リングトポロジの接続問題を解決する方法

物理的な接続とケーブルを確認してください

場合によっては、問題の根本原因はケーブルの緩みや損傷といった単純なものです。リングネットワークでは、各デバイスは正確に2つの他のデバイスに接続されているため、1つのリンクが切断されると、リング全体が崩壊する可能性があります。すべてのケーブルを再確認してください。しっかりと差し込まれ、擦り切れていないことを確認してください。スイッチポートを使用している場合は、それらが有効になっており、正しく設定されていることを確認してください。多くのスイッチでは、[設定] > [ネットワーク] > [イーサネット] に移動して、ステータスランプやポートステータス情報を確認できます。疑わしいケーブルを交換するか、デバイスを再接続するだけで、特に小規模な環境では、問題の半分が解決することがよくあります。

デバイスのネットワーク設定とファームウェアを確認する

次に、リングに関係する各デバイスにアクセスします。正しいIPアドレスとサブネットマスクが設定されていること、そしてネットワークカードが全二重モードをサポートしていることを確認してください。Windowsの場合は、コントロールパネル > ネットワークとインターネット > ネットワークと共有センター > アダプターの設定の変更でネットワークアダプターの設定を確認します。アダプターを右クリックし、プロパティ、構成の順に選択し、速度とデュプレックスを探して、自動ネゴシエーションまたはサポートされている最高速度に設定してください。速度の不一致や古いドライバーが原因で、ネットワークに予期せぬ問題が発生する場合があります。

トポロジ固有の設定やプロトコルのサポートを調べる

トークンリングを使用している場合、またはFDDIなどの特殊なプロトコルを使用している場合は、すべてのデバイスがトークンリングをサポートし、設定されていることを確認してください。また、リンクアグリゲーションやフォールトトレランスなどのリング固有の管理ソフトウェアやハードウェア機能を使用しているかどうかも確認してください。一部のハードウェアでは、特にセカンダリループを追加している場合や双方向通信を使用している場合は、特別な設定が必要です。設定によっては、ループやブロードキャストストームを防ぐために、スパニングツリープロトコル（STP）を有効にする必要がある場合があります。スイッチの管理タブを開き、スパニングツリーが有効になっていることを確認し、ブロックされているポートがないか確認してください。

ネットワークを段階的にテストする

リング内の特定の部分を切り分けるという、見落とされがちな方法があります。デバイスまたはケーブルを一時的に切断し（一種の「中断して確認」）、問題が特定のリンクまたはデバイスにあるのかを確認します。設定によっては、デバイスがパケットをドロップしたり、特定のトラフィックタイプをブロックするように設定されている場合があります。そのため、各ノードに個別にpingを実行してみてください。コマンドプロンプトまたはターミナルでpingコマンドを使用して、ネットワークの応答が停止している場所を確認します。特定のデバイスが応答しない場合は、そのデバイスに焦点を当ててトラブルシューティングを行います。

ネットワークハードウェアのログと診断を評価する

多くのスイッチやルーターには、ポートがダウンしたか、エラーが発生し始めたかを確認できるログ機能があります。例えば、CiscoやUbiquitiの機器では、SSHでデバイスに接続したり、Webインターフェースにアクセスしてログを確認したりできます。エラーカウンターや、ポートフラップ、パケット衝突、異常なアクティビティに関するアラートなどがないか確認してください。問題が繰り返し発生する場合は、故障したハードウェアを交換するか、ファームウェアを更新する時期かもしれません。

ファームウェアとドライバーを更新する

ネットワークハードウェアにはバグが残っている場合もあれば、修正される場合もあるため、スイッチ、ルーター、ハブのファームウェアをアップデートすることをお勧めします。また、デバイスのOSでネットワークドライバーもアップデートしてください。Windowsのアップデート後やドライバーの非互換性によって互換性の問題が発生し、リングが壊れたり、予期しない動作をしたりすることがあります。対処方法は簡単です。メーカーのウェブサイトからダウンロードして、指示に従うだけです。通常は再起動が必要です。

トポロジの代替案やフォールトトレランスの追加を検討する

それでもネットワークが途切れる場合は、リング型トポロジーは最適なソリューションではないかもしれません。現代のネットワークでは、より優れた耐障害性を実現するために、スター型またはメッシュ型のトポロジーが推奨されています。また、リング型を双方向にすることで、片方のリンクに障害が発生した場合でもトラフィックを逆方向に再ルーティングできるようにすることも検討できます。1本のケーブルで全二重モードをサポートするデバイスや、RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）などの回避プロトコルを使用するデバイスは、スムーズな動作を維持するのに役立ちます。

ある環境ではケーブルの点検とドライバーのアップデートで動作しましたが、別の環境ではスイッチを交換することで問題が解決しました。正直なところ、リングネットワークは脆弱な箇所に注意しないと厄介な問題を引き起こす可能性があります。それでも問題が解決しない場合は、バス配線をスター型またはメッシュ型に変更するのが最も簡単な方法かもしれません。面倒な作業が減り、安定性が向上します。これらの厄介なループのトラブルシューティングがうまくいくことを願っています。

まとめ

• 故障したケーブルやコネクタを検査して交換する
• デバイスのIP設定とネットワークドライバーを確認する
• 全二重および自動ネゴシエーションモードを強制する
• スイッチログとエラーカウンターを確認する
• 必要に応じてスパニングツリープロトコルを実装する
• 個々のリンクをテストして障害点を見つける
• 問題が解決しない場合は、ファームウェアまたはドライバーを更新してください
• 耐障害性を高めるためにスター型またはメッシュ型のトポロジへの切り替えを検討してください

まとめ

リング型トポロジーは今やや時代遅れで、正直言って、大規模になるとメリットよりもトラブルの方が多い傾向にあります。しかし、リング型トポロジーを運用している場合は、ケーブル配線、デバイス設定、ハードウェアの健全性に常に注意を払うことで、多くのストレスを軽減できます。場合によっては、ケーブルを1本交換したり、ファームウェアをアップデートするだけで、状況が大きく変わることもあります。それでも問題が続く場合は、ネットワークレイアウトを見直す時期かもしれません。スター型やメッシュ型は、より現代的で信頼性の高い選択肢です。この記事が、頑固なリング型トポロジーに完全に行き詰まってしまう誰かの助けになれば幸いです。