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

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
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 ID12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。