[超初心者向け！] TCP / IP データリンク層を図でわかりやすく解説
はじめに
TCP / IP 物理層初心者向けに図でわかりやすく解説してみました
この記事の対象者
・ネットワーク初心者
・インフラ初心者
目次
- MAC アドレスいるよね
- L2 スイッチ(ブリッジ)
- イーサネット
- トークリング
物理層からみたい方はこちら
1. MAC アドレスいるよね
2台の場合は送ることができる PC が一つしかないため MAC アドレスがいりません
しかしそれ以上のコンピュータが存在する場合、識別できるようにしないと違う PC に情報が渡るかもしれません
MAC アドレスがないと、どこに情報を渡せばいいのかわからない
そこで各 PC に MAC アドレスを割り当てることで、データを送信する PC を指定することができます
ちなみに送る実際の情報(１００１)と MAC アドレスを合わせてフレームといいます
送る実際の情報(１００１)＋MAC アドレス＝フレーム
2. L2 スイッチ(ブリッジ)
ここで、MACアドレスを保管しておく情報屋が必要です
なぜなら、PCは自分のMACアドレスしか知らないため他の MACアドレスを識別できないからです
PC は自分の MAC アドレスしか知らない
そのため MAC アドレス保管しておく情報屋が必要です
ブリッジを経由することで情報がどの PC に渡るべきのかが分かる
具体的な手順 (応用編)
データリンク層と物理層を踏まえて、どのようにデータが送信されるのかを説明します
- NIC でフレーム(送る情報1001＋送信先の MAC アドレス)を NIC で電気信号に変換する
- ブリッジ内の NIC で送られた電気信号をフレームに変換する
- アドレステーブルから送り先を指定し、フレームを電気信号に変換する
- 送り先にフレームが渡り、送り先の NIC で電気信号をフレームに変換する
3. CSMA/CD方式 (イーサネット)
イーサネットで用いられるCSMA/CD方式では、他のPCが送っていない場合はフレームを送信することができます
他のPCが送っていない場合はフレームを送信できる
1. フレームが送信できる場合
他のPCがデータを送っていない場合はフレームを送信することができます
他のPCがデータを送っていない場合はフレームが無事に渡る
2. フレームが送信できない場合
しかし他のPCがフレームを送っている場合は、フレーム同士が衝突してしまいます
フレームが送信できない場合もある
その場合は、時間をおいてから再度フレームを送信します
時間をおいて再送信
3. トークンパッシング方式 (トークンリング)
ここではトークリングにおいて用いられるトークンパッシング方式について説明します
トークンパッシング方式においては、トークンがネットワーク上を巡回しています
トークンはネットワーク上を巡回している
1. トークンにフレームをくっつける
データの送信主はトークンにフレームをくっつけます
巡回してきたトークンにフレームをくっつける
2.1 自分宛でない場合
自分宛でない場合無視します
自分宛でないので無視
2.2 自分宛だった場合
自分宛だった場合、フレームを受け取り送信者にサインをトークンに渡します
自分宛なので、フレームを受け取ってサインする
そしてサインがトークンによって送信元に渡ります
送信主は無事データが送信されたことを確認できる
まとめ
・デバイス識別のためにMACアドレスがいる
・意図しないPCに情報が渡らないために L2 スイッチ(ブリッジ)が必要
・イーサネットには、CSMA/CD 方式のアクセス制御方式が採用されている
・トークンリングには、トークンパッシング方式のアクセス制御方式が採用されている
最後まで見てくださりありがとうございます！
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