イーサネット
主に室内や建物内でコンピュータや電子機器をケーブルで繋いで通信する有線LANの標準の一つ。
ハブやネットワークスイッチを中心として接続を集約するスター型を採用している。
CSMA/CD方式
初期のEthernetで用いられた半二重通信でアクセス制御方式。衝突を検出したら、ランダムな時間を待ってからフレームの再送を行う。
伝送できるパケットサイズの最小:46バイト、最大(MTU):1500バイト
- CSMA(搬送波感知多重アクセス):他の機器の通信を監視し、ある機器が送信を行っている最中は別の機器は送信を開始しない。フレームの送信が完了した後、次のフレームを送信を始めるには時間間隔を開ける必要がある。(フレーム感覚時間:IFG)
- CD(衝突検出):通信状況(電気信号の状況)を確認し、衝突発生を電気的に検出できるメカニズム。
イーサネットフレーム
イーサネット上でやりとりされるデータ。[OSI 7階層参照モデル]のデータリンク層に位置する。
- プリアンブル:フレームが始まることを表す制御用信号。同期信号のため、物理層に位置する。
- アドレス:宛先アドレスと送信元アドレスのビット列。送信元アドレスは、ネットワークインターフェースに割り当てられるMACアドレス。宛先アドレスは、宛先のネットワークインターフェースのMACアドレス。
- タイプ/長さ:1500以下の場合、データ長。1500より大きい場合、データのタイプを表す。
- データ部:「タイプ/長さ」にタイプが指定されている場合、伝送データがなくなったらフレームの末尾まで受信されたことを識別できる。
- LLC部:長さが指定された場合、データ部の先頭に管理情報がおかれる。
- エラーチェック:プリアンブルより後のデータ部までの情報から算術的に導出されたエラーチェック情報(CRC)。
VLAN
1台ないし複数台のスイッチに接続されている多数の機器をグループに分け、複数のネットワークに分離する機能。
タグVLAN
イーサネットフレームにVLAN IDを収めたタグを付加する。この情報に基づいてLANを仮想的に分割する方法。
VLANタグを含むイーサネットフレームの最大長は1522バイト。
VLANタグの構造
タグ | バイト | 値 |
---|---|---|
TPIP(タグプロトコル識別子) | 2バイト | VLANタグであることを示す0x8100というタイプ情報。 |
TCI(タグ制御情報) | ||
優先度 | 3ビット | 0~7 |
CFI(正規フォーマット識別子) | 1ビット | 0 |
VLAN ID | 12ビット | 0~4095 |
MAC VLAN
スイッチ内部にグループを設定し、MACアドレスを登録することでグループに登録された機器間でのみフレームの中継を行う。
ポートVLAN
スイッチのポート単位でグループを分けてネットワークを分離する。
ポートにID(VLAN ID)を割り当てて、同一のVLAN IDをもつポートのグループ内でのみ中継を行われる。