第14回 レイヤ2 イーサネットと/IEEE802.3

イーサネットとIEEE802.3の関係

まず、イーサネットをXerox(ゼロックス社
が開発した規格)が開発。その後、intelや
DECが共同で規格を開発。DIX-Ethernetと
いう。

DIX-EthernetをIEEEが標準化したものが
IEEE802.3である。

イーサネットのフレーム構造

イーサネットは、LANの規格として、同軸
ケーブル、CSMA/CDアクセス制御方式、バ
ス型・スター型物理トロポジを使用する。

レイヤ2ではフレームを作成するが、レイヤ
3で作成されたパケットをカプセル化により
フレームにする。

8バイト	6バイト	6バイト	2バイト	46～1500バイト	4バイト
ﾌﾟﾘｱﾝﾌﾞﾙ	宛先MACｱﾄﾞﾚｽ	送信元MACｱﾄﾞﾚｽ	ﾌﾚｰﾑﾀｲﾌﾟ	パケット	FCS

[Table14-01:イーサネットフレーム]
赤部分がパケットの部分で、それ以外がイー
サネットによってフレームを作るときに付加
される情報となる。

プリアンプルが終わると、宛先MACアドレス
と送信元MACアドレスが始まる。

その後、タイプ、パケット、FCS(エラーチェ
ック用の情報)をつけ、フレームが完成される

また、こちらはIEEE802.3とイーサネットの
違いだが、パケットの最大数が違う。

イーサネットの特徴

イーサネットでは、送信されたフレームは、
メディアを通り、全てのノードに送られる。
このような型をブロードキャスト型という。

送りたい相手を限定して送信するのではなく
、全員に送信することで送りたい相手にも送
ることができるという考え。

CSMA/CD

問題は誰かが送っている最中は他の人は送
信ができないこと。同軸ケーブルは伝送路
が1本しかないため、衝突が発生してしま
う。

そのため、イーサネットでは、「フレーム
送信＝メディアへアクセスする」際に、
CSMA/CDという制御方式を用いる。

◆CSMA/CD◆
・CS（キャリア検知）Career Sense
⇒他の人が発言していないか、誰かが話していたら
　終わるのを待つ。という検知。

・MA（多重アクセス）Multiple Access
⇒誰かが話終わったら、誰でも次に発言してよい。

・CD（衝突検出）Collision Detection
⇒発言したい人が同時にたまたま発言してしまった
　らいったん話すのを止め、少し待つ。

実際のイーサネットの流れは下記の通り。

※送信をする側の話
1,送信準備
イーサネットフレームを作成。衝突カウンタを0に
する。

2,CSMA
キャリア信号を検知する。なければ一定時間待っ
た後、送信開始。

3,CD
送信中に衝突したか検出。衝突していなければ終
了。衝突していた場合、フレームの送信を一旦中
止。JAM信号(故障・妨害の意味合い)を送信。

4,バックオフ
衝突カウンタをプラス1。衝突カウンタが16なら、
作成したフレームを破棄。送信中止。16未満なら
ランダムな時間待機後、2に戻る。


※受信する側の話
データを受信した場合（すべての人にデータは届く）
宛先MACアドレスと自分のMACアドレスを比較。
合っていれば受信、違えば破棄となる。 

ベストエフォート型配送

イーサネットはCSMA/CDというシンプルなア
クセス制御方式を行う。欠点としては、エラ
ーフレームを問答無用で破棄すること。

また、送信した側は破棄されたか確認できな
い。このような通信方法をベストエフォート
型配送という。

参照URL：
3分間ネットワーキング