ブロードキャストとマルチキャストとは？

ブロードキャストとマルチキャストの意味

ユニキャストが1対1、ブロードキャストが同一ネットワーク内の全ノードへの一斉送信、マルチキャストは参加を表明した特定グループだけへの送信。マルチキャストは同じデータを1本だけ流して分岐先で複製するため、多数の受信者へ配信する際に帯域を大幅に節約できる。

ブロードキャストとマルチキャストの具体例

社内へのライブ配信を1000人がユニキャストで見ると帯域は1000倍必要だが、マルチキャストなら経路上は1本で済む。受信者はIGMPで参加を通知し、スイッチはIGMPスヌーピングで必要なポートにだけ転送する。ARPやDHCPの発見はブロードキャストで行われる。

ブロードキャストとマルチキャストは試験でどう引っ掛けられる？

ブロードキャストはルータを越えず、同一ブロードキャストドメイン内にとどまるため、セグメントを分ければ影響範囲は限定される。逆にVLANを大きく作りすぎるとブロードキャストストームで全体が停止する。マルチキャストの受信管理にはIGMPが使われ、IPv6ではブロードキャストが存在せずマルチキャストで置き換えられる点も押さえる。

ブロードキャストとマルチキャストと関連する用語

• ネットワーク中継装置（リピータ・ブリッジ・ルータ・ゲートウェイ）
• IPv6と移行技術
• コリジョンドメインとブロードキャストドメイン

ブロードキャストとマルチキャストが出た過去問

• クラスBのIPアドレスで255.255.255.0のサブネットマスクを用いたとき、同一サブネット内で設定可能なホストアドレス数は最大で幾つか。

  正解：254

  要点：ホスト数はホスト部ビットの2のべき乗から2を引く

  サブネットマスク255.255.255.0はホスト部が8ビットであることを表す。8ビットで表せるアドレスは256通りだが、すべて0のネットワークアドレスとすべて1のブロードキャストアドレスはホストに割り当てられない。したがって設定可能なホストアドレスは256－2＝254個である。

  出典：令和2年度 10月 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問14（IPA）

• 複数台のレイヤー2スイッチで構成されるネットワークが複数の経路をもつ場合に、イーサネットフレームのループが発生することがある。そのループの発生を防ぐためのTCP…

  正解：スパニングツリープロトコル

  要点：L2のループを防ぐのはスパニングツリープロトコル

  スパニングツリープロトコル（STP）は、冗長化のために複数経路をもつレイヤー2ネットワークで、論理的に木構造（ループのない構成）を作るプロトコルである。余分なポートをブロッキング状態にしてフレームが延々と回り続けるブロードキャストストームを防ぎ、経路に障害が起きたときはブロックしていた経路を有効化して通信を継続する。

  出典：令和5年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問13（IPA）

• IPv4のネットワーク192.168.128.0/24が、四つのサブネットに分割されているとき、このネットワークに接続される機器に付与できるIPアドレスの総数は…

  正解：248

  要点：サブネットごとにネットワークとブロードキャストを除く

  /24を4等分すると各サブネットは/26となり、それぞれ2^6＝64個のアドレスをもつ。各サブネットではネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの2つが機器に割り当てられないので、使えるのは62個である。サブネットが4つあるので62×4＝248個となる。

  出典：令和7年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問13（IPA）