今回はイーサネットプロトコルについて学習していきます。
イーサネットプロトコルとは
イーサネットは物理層とデータリンク層のプロトコルです。
- 物理層レベル
- 利用するケーブル
- 利用するケーブルの接続I/F
- デジタルデータとアナログな物理信号の変換方式
- データリンク層レベル
- MACアドレスを使用したコンピュータの特定
- 伝送媒体(ケーブル)のアクセス制御(CSMA/CD)
- データのフォーマット(フレームフォーマット)
ここではデータリンク層について説明します。
CSMA/CD
イーサネットで使われているアクセス制御にCSMA/CDがあります。
データ送信可否を判断する仕組みと衝突検知、衝突後に再送する仕組みを持っています。
それぞれアルファベットの頭文字から来ています。
CS…Carrier Sense（送信可否判断）
MA…Multi Access（多重アクセス）
CD…Collision Detection（衝突検知）
CSMA/CDの動き
CSMA/CDの動きを解説します。
バス型トポロジ
バス型トポロジでは衝突が発生すると衝突を検知して衝突を知らせるジャム信号を送信します。先ほどの通信を無かったことにすると、ランダム時間待ってから先ほどの送信を再送します。
ランダム時間なので衝突は起こる可能性は低いですが、ランダム時間が重なってしまった場合は再度同じ処理を最大16回繰り返します。
スター型トポロジ
スター型トポロジはハブを経由してコンピュータを接続するトポロジです。
ハブは2台のコンピュータから同時にデータを受け取った場合は衝突と同じような動作をします。
衝突信号を受け取ったコンピュータはランダム時間待ってから再送します。この動きはバス型トポロジと同じです。
全二重通信と半二重通信
今までCSMA/CDの話をしてきましたが、実はCSMA/CDは過去の技術となりつつあります。
昔は半二重通信という送信と受信を同時に行うことができませんでした。これを半二重通信と言います。
例えるならば、車1台分しかない道路のようなものです。同時に通行しようとすると衝突してしまいます。
現在は送信と受信を同時にできる全二重通信が主流ですので、衝突が起こることは無いためCSMA/CDは過去の技術となりつつあります。
ハブを使用する際や半二重通信しか対応していない古いコンピュータは半二重通信しか使えないため、CSMA/CDが活躍するケースもあります。
