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【応用情報技術者試験】Ethernet

ネットワーク通信の基本|IP・TCP・UDP・ICMP ネットワーク

Ethernetは、有線ネットワークの物理層とMAC層などを定める規格群です。IEEE 802.3として標準化され、銅線や光ファイバーなどの媒体、さまざまな速度を扱います。LANケーブルという物そのものとは区別します。

何を使って転送するか

リンク上ではフレームを使い、MACアドレスなどで転送を制御します。IPのネットワーク間配送やTCPの再送とは役割が異なります。L2スイッチはMACアドレスとVLAN等を参照して転送します。

代表的な規格の例

規格 公称速度 媒体の例
10BASE2・10BASE5 10Mbit/s 同軸ケーブルを使う歴史的な方式
10BASE-T 10Mbit/s ツイストペア
100BASE-TX 100Mbit/s ツイストペア
1000BASE-T 1Gbit/s ツイストペア
10GBASE-T 10Gbit/s 対応するツイストペア配線

表は代表例です。光を使うEthernet規格もあり、同じ速度でも距離・ケーブル・コネクターの条件は異なります。ケーブルの種類だけでなく、両端のポートと配線全体の対応を確認します。

CSMA/CDと現在の全二重通信

共有媒体や半二重のEthernetでは、衝突を検出するCSMA/CDが重要でした。一方、スイッチと端末をポイントツーポイント・全二重で接続する構成では、通常CSMA/CDによる衝突制御は行いません。Ethernetなら必ず衝突が起こると覚えないようにします。

有線なら何も問題が起きない?

無線の電波干渉を避けやすい一方、配線不良、対応速度、機器の負荷、混雑などの影響はあります。公称速度は、そのままファイルの実効転送速度やインターネット回線速度を意味しません。

ケーブル・Ethernet・IPを分ける

ケーブルは媒体、Ethernetはフレームを運ぶ規格、IPはネットワーク間のパケット配送です。家庭・オフィス・工場で同じEthernetを使っていても、アプリケーションや安全性の要件は異なります。

確認問題:Ethernetなら全ての接続でCSMA/CDを使う?

いいえ。ポイントツーポイントの全二重通信では、通常CSMA/CDを使いません。歴史的な共有媒体・半二重の方式と分けます。

OSIの階層と結び付けて復習

Ethernetを「有線のケーブル」だけで捉えず、物理層とデータリンク層の役割として整理しましょう。note教材でIPやTCPとの位置付けを確認できます。

OSI基本参照モデルのnote教材で、リンク層とIP層を整理する

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参考資料

IEEE 802.3 Ethernet

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