今日は、イーサネットとIEEE802.3の話。この2つはLANの規格。相互にデータ通信できるようにしたネットワークのこと。イーサネットとIEEE802.3この2つはほぼ同一である。初めにイーサネットが存在した。1970年代の末期にXeroxが開発。1980年に、Xerox、intel、DECの3社が共同で企画をまとめた。これを3社の頭文字をとって、DIX-Etherrnetと言う。最初からIEEEの規格ではなかった。DIX-Etherrnetが便利だったので、IEEEが標準化したものがIEEE802.3.なので、最近はIEEE802.3も含めてイーサネットと呼ばれることが多い。同軸ケーブル(10Mbps)、CSMA/CDアクセス制御方式、バス型・スター型物理トポロジを使用する。<<同時ケーブルは今は使わない方がいいのでは?>>確かにそう。イーサネット/IEEE802.3が作られた当初は同軸ケーブルが基本だった。レイヤ2では「フレームを作成」する。レイヤ3で作成されたパケットをフレームにする。イーサネットの場合、パケットに付け加えられる情報は以下の通りとなる。青色のところは、フレームに包まれるパケットの部分。それ以外のところがイーサネットでフレームを作るときに付け加えられる情報になる。パケットが最小で46バイトだから、1フレーム全体で最小72バイト。最大で1526バイトと考えることもできる。プリアンブルは、「これはフレームですよ。プリアンブルが終わるとデータが始まります」という前触れの部分となる。プリアンブルの部分は計算に入れないで、最小64バイト、最大1518バイトと考えるのが普通。次に、MACアドレスのあと、「タイプ」がある。ここまでがパケットの先頭につける情報。パケットの後ろにエラーチェック用のFCSをつけて、フレームが完成する。▼IEEE802.3との違いIEEE802.3ではタイプのところに「長さ/タイプ」が入る。パケットが最大1497バイトになり、減った3バイト分IEEE802.3で決められたLLC副層の情報が入る。イーサネットとの違いはこれだけ。作られたイーサネットのフレームはNICを通してメディア上を流れる。イーサネットでは、送信されたフレームは、メディアを通り、すべてのノードに到達する。このような型をブロードキャスト型という。※ブロードキャスト型:全員に送信するという意味。■CSMA/CD問題は、誰かが送っている最中は他の人は送信できない。同軸ケーブルは伝送路が1本しかないので、衝突が発生する。※同軸ケーブルは銅線1本でベースバンド方式だから、信号が1つしかないそのため、イーサネットでは「フレームを送る=メディアへアクセスする」時にCSMA/CDという制御をつかう。これは、メディアへアクセスする際の3つの行動の頭文字をとったもの。「自由に発言権がある会議」と考えるのが手っ取り早い。発言がある場合、他の人が発言していないかどうかを確かめる。誰かが話していたら終わるのを待つ。これがキャリア検知(CD)という。誰かが話し終わったら、誰でも発言していい。別に発言の順番などはない。これが多重アクセス(MA)発言したい人がたまたま同時に発言してしまった場合、つまり自分がしゃべりつつ、他人の声が聞こえた場合、一旦話すのを止め少し待つ。これが衝突検出(CD)だ。▼イーサネットの場合1.送信準備イーサネットフレームを作成。衝突カウンタを0にする。※衝突カウントとは、衝突の回数を数えるもの2.CSMAキャリア信号を検知する。なければ一定時間待ったあと、送信開始。※なぜ一定期間待つかというと、フレームを連続して送るノードがあった場合、そのノードが占有してしまうことになる。一定時間待って、他ノードが送信するチャンスを与える。(多重アクセス回避)3.CD送信途中に衝突したかどうかを検出。衝突していなければ、送信完了。衝突していた場合、フレーム送信を一時中止し、JAM信号を送信。4.バックオフ衝突カウンタをプラス1。衝突カウンタ16ならば、作成したフレームを破棄。16未満ならランダムな時間待機後、2に戻る。送信時ほど複雑ではないが、受信側も制御を行う。イーサネットはフレームが全員に届く。誰かに送ったが、全員に届いてしまうのであれば宛先は不要なはず。自分が読み込む必要のないデータをわざわざ読み込んで、「これは自分にはいらない」と判断するのは煩わしい。受信をした時点で、宛先MACアドレスと自分のMACアドレスを比較する。自分宛でない場合は、その場で破棄する。すれば、わざわざ自分宛でないフレームを処理する手間が省ける。その後、エラーチェックを行い、正しいデータであることを確かめる。エラーだったら、破棄する。それが終わったら、レイヤ3に引き渡し上位の処理を行う。■ベストエフォート型配送イーサネットはCSMA/CDというシンプルなアクセス制御を行う。言葉にすれば、「誰かが通信しているなら、待つ。誰もしていないのなら送信できる。誰かとぶつかったらもう1回。制御に特別な機器が必要ない。安価にネットワークが構築できる。これがイーサネットが普及し、現在の主流になっている理由の一つだ。シンプルさ故の欠点もある。エラーフレームは問答無用で破棄してしまうところ。したら、衝突以外のノイズなどでエラーになっていたかもしれない。送信した側は破棄されたかどうかわからない。言って、受け取った側がエラーだからと修正したりもしない。このような通信をベストエフォート型配送という。IEEE802.5やFDDIは信号の流れが制御...2016-10-26レイヤ2:イーサネット拡張イーサネットのおさらい。(1)はてなブログをはじめよう!sakamotosakamoさんは、はてなブログを使っています。ブログを報告するスターをつけました引用をストックしましたストック一覧を見る閉じる引用するにはまずログインしてくださいログイン閉じる引用をストックできませんでした。再度お試しください閉じる限定公開記事のため引用できません。