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3分間Networkingをまとめてみた物理層編(第8回〜第11回)

前回第0回〜第7回の続きです。

第8回 レイヤ1 信号と回線

電気信号
ネットワークうんちゃら言っているが実際はただの電気信号である。

電気信号にはアナログとデジタルの二つがある。

アナログ・・・波
デジタル・・・ON/OFF

アナログ信号か、デジタル信号かは回線に依存する。

多重化
一つのメディアに対して複数の信号を流す技術。

実際は、二つの信号は同時に流れないので、信号を合体させる技術のことを言う。

MODEM
読み方は、「モデム」。
電話用の回線を使った時に、信号がアナログになるので、それをコンピュータに読ませために、デジタル化する必要があるが、それをしてくれる装置

ISDN
デジタル回線として有名な回線

スプリッタ
ADSLなどの電話回線を使った場合、電話用の信号と、通信用の通信の2つが流れてくるので、それを
分ける装置

信号における障害
信号と言ってもやはり電気信号なので、一般的な電気と同じように、ノイズが発生したりすることがある。
その中でも問題になるのは、「減衰、ノイズ、衝突」の3つだ。

抵抗
減衰してしまう原因の一つで、ケーブルの中身は、銅なので、金属抵抗があるので、信号が弱まってしまう。
光ファイバでもも減衰があり、長時間流していると光が拡散指定しまい、減衰してしまう。
(電気信号よりも全然マシ)

ノイズ
様々な原因により、電気信号の形が壊れてしまうことをさす。
原因はこんなものがあげられる
・すぐ隣の銅線に信号が流れている(クロストーク)
・熱雑音
・AC電源が近くにある
・雷や無線、蛍光灯などによる電磁干渉

衝突(コリジョン)
2つのデータが同時に流れた時に発生する。
電圧が変わってしまい、元の信号の形と変わってしまう。

第9回レイヤ1 ネットワーキングメディア

ネットワーキングメディア
ネットワークを構成する媒体。イメージとしては、ケーブルや、ハブなどの類

同軸ケーブル
中から順に

 銅線・・・信号が流れるところ
 絶縁体
 シールド・・・外部からの干渉を防ぐ
 プラスティック製の皮膜

※本家の画像がかなりわかりやすいので本家でここはみてください。

いいところ
 ・ノイズなどに強い
 ・遠くまで届く

考慮すべき点
 ・硬い
 ・高い

現在はあまり推奨されていない。

ツイストペアケーブル
現在の主流のケーブル。

8本の細い銅線をまとめたような構造をしていて、2本ずつ4つの組にして、お互いを交互により合わせている。
より合わせることで、電流が流れた際に、お互いに磁場が発生して、打ち消しあう(キャンセレーション)

良い点
 ・柔らかい
 ・安価

考慮すべき点
 ・シールドがないので、同軸ほど遠くまでは届かない

※詳しくは、本家をご覧ください

光ファイバケーブル

中から順に
 反射率の高いガラス
 ↓
 ケプラー繊維⇦ ガラスを保護している
 ↓ 
 プラスチック

良い点
 ・一切の電磁的な干渉を受けない
 ・高速
考慮すべき点
 ・高価

※詳しくは、本家をご覧ください

ケーブルまとめ

特徴 同軸 UTP 光ファイバ
干渉 シールドがあるため強い キャンセレーションで防ぐ。だが、弱い 光信号のため、影響なし
値段
敷設 ちょっと難しい 易しい 難しい
速度
コネクタ BNCコネクタ RJコネクタ マルチモードコネクタ

※詳しくは、本家をご覧ください

第10回レイヤ1 リピータ・ハブ

リピーター
LAN環境中でも比較的なが距離のやり取りをしたい場合、長い距離を通信したい場合、途中で信号が弱くなってしまうので、烟るの途中でこれを接続すると増幅や整形をしてくれる。

信号増幅機みたいなイメージです。
無線の中継機のようなもの

ハブ
LAN環境の中で、複数のパソコンをつなげることができるようになる。
またリピーターの役割も同時に果たしている

※詳しくは本家をご覧ください

第11回レイヤ1 ネットワーク・トポロジ

物理トポロジ
実際の機器とメディアの配置のこと。
AWSの説明とかで使われるあの図

バス型トポロジ
すべてのパソコンから支線が生えており、すべての支線は、母線に合体している設計

※詳しくは本家をご覧ください

リング型トポロジ
すべてのパソコンを円のようにしてつなぐ設計

※詳しくは本家をご覧ください

スター型トポロジ
ハブなどのネットワーキングデバイスを用いて、すべてのパソコンが中心のハブにつながっている設計
現在の主流である

※詳しくは本家をご覧ください

ツリー型トポロジ
フォルダのようにツリー構造になっている設計

※詳しくは本家をご覧ください

メッシュ型トポロジ
ずべてのパソコンがお互いに繋ぎ合っている状態で、どこ書きれても対応できるようになっている設計

※詳しくは本家をご覧ください