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公開：2024-08-18

MACアドレステーブルとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

MACアドレステーブルとは

MACアドレステーブルは、ネットワークスイッチが通信を効率的に行うために使用する重要な機能の1つです。スイッチはMACアドレステーブルを参照することで、各ポートに接続されているデバイスのMACアドレスを把握し、適切なポートにフレームを転送します。

MACアドレステーブルには、スイッチが学習したMACアドレスとそれに対応するポート番号が記録されています。スイッチは、受信したフレームの送信元MACアドレスを確認し、そのアドレスとフレームを受信したポート番号をテーブルに登録するのです。

登録されたMACアドレスとポート番号の情報を利用することで、スイッチは宛先MACアドレスから適切なポートを特定し、フレームを転送できます。これにより、ネットワーク上の不要なトラフィックを削減し、効率的な通信を実現しているのです。

MACアドレステーブルのエントリは、一定期間アクセスがない場合や電源が切断された場合に自動的に削除されます。これは、ネットワーク構成の変更に柔軟に対応し、古い情報によって通信が混乱することを防ぐためですね。

このようにMACアドレステーブルは、スイッチがネットワーク上のデバイスを識別し、効率的にフレームを転送するための重要な役割を果たしています。ネットワークの規模や構成に応じて、適切にMACアドレステーブルを管理することが安定した通信の維持に不可欠です。

MACアドレステーブルの学習プロセス

MACアドレステーブルに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• MACアドレスの学習方法
• エージングタイムの役割
• フラッディングとは

MACアドレスの学習方法

スイッチは、受信したフレームの送信元MACアドレスを確認し、そのアドレスとフレームを受信したポート番号をMACアドレステーブルに登録します。この学習プロセスは、スイッチが稼働している間、常に行われています。

新しいデバイスがネットワークに接続されると、スイッチはそのデバイスのMACアドレスを学習し、テーブルに追加します。一方、既存のエントリは、一定期間アクセスがない場合や電源が切断された場合に自動的に削除されるのです。

この動的な学習プロセスにより、スイッチはネットワーク構成の変更に柔軟に対応できます。手動で設定を変更する必要がなく、ネットワークの管理が簡素化されるのです。

エージングタイムの役割

MACアドレステーブルには、エージングタイムという機能があります。これは、一定期間アクセスがないエントリを自動的に削除するための仕組みですね。

デフォルトのエージングタイムは通常5分に設定されていますが、ネットワーク管理者は必要に応じてこの値を変更できます。エージングタイムを適切に設定することで、古い情報によって通信が混乱することを防ぎ、テーブルのサイズを最適に保つことができるのです。

ただし、エージングタイムを短くしすぎるとMACアドレスの再学習が頻繁に発生し、スイッチの負荷が高くなる可能性があります。逆に長すぎると、古いエントリが残ったままになってしまうので注意が必要ですね。

フラッディングとは

スイッチがフレームを受信した際、宛先MACアドレスがMACアドレステーブルに登録されていない場合、そのフレームはフラッディングされます。つまり、受信ポート以外の全てのポートからフレームが転送されるのです。

フラッディングは、宛先デバイスの位置を特定するために必要な動作ですが、ネットワーク上の全てのデバイスにフレームが送信されるため、トラフィックが増加してしまいます。これが頻繁に発生すると、ネットワークのパフォーマンスが低下する原因となるのです。

そのため、スイッチはフラッディングされたフレームの返信を受信すると、その送信元MACアドレスとポート番号をMACアドレステーブルに登録します。これにより、次回以降は宛先デバイスへのフレーム転送が最適化されるのです。

MACアドレステーブルのセキュリティ機能

MACアドレステーブルに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• MACアドレスフィルタリング
• ポートセキュリティ
• MACフラッディング攻撃対策

MACアドレスフィルタリング

MACアドレスフィルタリングは、特定のMACアドレスを持つデバイスからのアクセスを許可または拒否する機能です。ネットワーク管理者は、許可するMACアドレスのリストを作成し、スイッチに設定することができます。

この機能を使用することで、未承認のデバイスがネットワークに接続することを防ぎ、セキュリティを強化できます。また、特定のデバイスからのアクセスを制限することで、ネットワークの帯域幅を適切に管理することも可能になるのです。

ただし、MACアドレスは偽装が可能であるため、MACアドレスフィルタリングのみに頼るのは避けるべきです。他のセキュリティ対策と組み合わせて使用することが重要ですね。

ポートセキュリティ

ポートセキュリティは、各スイッチポートで許可されるMACアドレスの数を制限する機能です。ネットワーク管理者は、各ポートに接続できるデバイスの最大数を設定し、未承認のデバイスの接続を防ぐことができます。

許可されたMACアドレス以外のデバイスがポートに接続しようとすると、スイッチはそのポートをシャットダウンするか、警告メッセージを送信します。これにより、不正アクセスを防止し、ネットワークのセキュリティを向上させることができるのです。

ポートセキュリティは、MACアドレスフィルタリングと併用することで、より強固なセキュリティ対策となります。ただし、設定を誤ると正規のデバイスまでもアクセスできなくなる可能性があるため、慎重な設定が必要です。

MACフラッディング攻撃対策

MACフラッディング攻撃は、スイッチのMACアドレステーブルを悪用する攻撃手法の一つです。攻撃者は、大量の偽のMACアドレスを持つフレームをスイッチに送信し、テーブルを飽和させることでスイッチの機能を麻痺させようとします。

この攻撃に対抗するため、多くのスイッチにはポートセキュリティ機能が搭載されています。ポートセキュリティを有効にすることで、許可されたMACアドレス以外からのアクセスを制限し、攻撃を防ぐことができるのです。

さらに、一部のスイッチには、MACフラッディング攻撃を検知し、自動的に対策を講じる機能も備わっています。これらの機能を適切に設定することで、ネットワークの可用性を維持しつつ、セキュリティを強化することができますね。

MACアドレステーブルの管理とトラブルシューティング

MACアドレステーブルに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• MACアドレステーブルのモニタリング
• MACアドレステーブルのクリア方法
• MACアドレステーブル関連の問題解決

MACアドレステーブルのモニタリング

ネットワーク管理者は、MACアドレステーブルの状態を定期的にモニタリングすることが重要です。これにより、ネットワークの健全性を確認し、潜在的な問題を早期に発見することができます。

多くのスイッチは、WebベースのGUIやコマンドラインインターフェース(CLI)を通じて、MACアドレステーブルの内容を表示する機能を提供しています。これらのツールを使用して、テーブルのサイズ、登録されているMACアドレス、対応するポート番号などの情報を確認できるのです。

また、一部のネットワーク管理ソフトウェアは、複数のスイッチのMACアドレステーブルを一元的に管理し、変更を追跡する機能を備えています。これにより、ネットワーク全体の可視性が向上し、トラブルシューティングがより容易になります。

MACアドレステーブルのクリア方法

場合によっては、MACアドレステーブルの内容を手動でクリアする必要が生じることがあります。例えば、ネットワークの構成変更後や、古いエントリが原因でフレーム転送に問題が発生した場合などです。

ほとんどのスイッチは、WebベースのGUIやCLIを通じて、MACアドレステーブルをクリアする機能を提供しています。コマンドを実行すると、テーブル内の全てのエントリが削除され、スイッチは新しいエントリの学習を開始します。

ただし、MACアドレステーブルをクリアすると、一時的にネットワークのパフォーマンスが低下する可能性があります。スイッチがMACアドレスを再学習する間、フレームのフラッディングが増加するためです。そのため、ネットワークの稼働中は慎重に行う必要がありますね。

MACアドレステーブル関連の問題解決

MACアドレステーブルに関連する問題が発生した場合、まずはテーブルの内容を確認することが重要です。エントリの数が異常に多い、古いエントリが残っている、特定のポートに多くのエントリが登録されているなどの異常があれば、問題の原因特定に役立ちます。

また、スイッチのログを確認することも有効です。MACアドレステーブルのオーバーフロー、ポートセキュリティ違反、MACフラッディング攻撃の検知など、関連するイベントがログに記録されている可能性があるためです。

問題の原因が特定できたら、適切な対処を行います。例えば、不要なエントリを手動で削除する、ポートセキュリティの設定を見直す、MACアドレスフィルタリングを強化するなどの対策が考えられます。状況に応じて、適切な解決策を選択することが重要です。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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