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ネットワークレイヤ1

Posted at 2015-07-29

レイヤ1

信号の形式
- 銅線: 電気信号
- 光ファイバ: 光信号
- 無線LAN: 電波
信号の種類 - 回線の種類によって使われる種類が決まる
- アナログ - 波。従来の電話線も波。
  ーデジタル - ON/OFF。CD-DAやコンピュータ内部

回線の種類と接続の方式
- 一般回線 - パソコンのシリアルポート - EIA/TIA-232 ケーブル - コンピュータの手前に 'モデム' を置いてアナログ信号をデジタルに変換
- ISDN - パソコンのシリアルポート - EIA/TIA-232 ケーブル - TA/DSU と挟む
- CATV - NIC - LANケーブル - ケーブルモデムと挟む
- ADSL - NIC - LANケーブル - ADSLモデム - スプリッタと挟む

影響のある３つの規格団体
- IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)
- EIA/TIA(Electronic Industries Association / Telecommunication Industries Association)
- UL(Underwriters Laboratories)

同軸ケーブル
- 中央の導体がが１本、絶縁体、網状のシールド、最外のプラスティック皮膜
- 干渉に強く、長距離まで信号が届く
- 堅く、効果。LANには推奨されていない
ツイストペアケーブル
- ２本１組をより合わせ、それをさらに４本より合わせてまとまっている。
- キャンセレーション - 銅線同士の磁場が互いに打ち消し合い消滅することで干渉を消滅させられる
- 柔らかく、安価
- シールドほど防御力が高くなく、長距離は届かない
光ファイバーケーブル
- 中央に反射率の高いガラスの導体があり、周りをプラスティックの干渉保護剤で覆っている
- 電磁的な干渉を一切受けず、高速
- 効果であり、扱うのに技術的な難易度がある

規格の種類
- 規格名ケーブルの種類備考
- 10BASE5 同軸別名：Thicknet(シックネット)
- 10BASE2 同軸別名：Thinnet(シンネット)
- 10BASE-T UTP 最長距離：100m
- 100BASE-TX UTP 最長距離：100m
- 1000BASE-T UTP 最長距離：100m
- 100BASE-FX 光ファイバ最長距離：ﾏﾙﾁﾓｰﾄﾞ412m または2Km
  　　　　　　ｼﾝｸﾞﾙﾓｰﾄﾞ20km
- 1000BASE-SX 光ファイバ最長距離：ﾏﾙﾁﾓｰﾄﾞ550m
- 1000BASE-LX 光ファイバ長距離：ﾏﾙﾁﾓｰﾄﾞ･ｼﾝｸﾞﾙﾓｰﾄﾞﾞ5Km
規格名の意味
- 頭の数値 - データ転送量(Mbps)
- BASE - データ転送方式のベースバンド伝送。信号を直接多重化せずに送る。信号の強弱で送る方式に、同時に銅線上に流せない。装置が簡易でLANの主流な方法
- お尻の数値、アルファベット - 通信の最長距離、ケーブルタイプ(Tが着くとツイストペア、ほかは光)
UTP のカテゴリ
- 転送速度別で5段階に分けられている

リピータ - 信号を増幅・整形して通信距離を伸ばす
ハブ
- 別名：マルチポートリピータ。多くの機器を同時につなげるリピータ。
- きた信号をそのまま繋がっている全ての機器に流す
レイヤ1のネットワーキングデバイスの特徴として、流す信号を制御しない
衝突ドメイン
- 衝突する可能性がある範囲のこと。ツイストペアなら複数経路あるが、ハブで繋ぐとその中は１本道なので衝突が起きる。なので、ハブは種取るドメインを広げてしまう
- ハブをつなげらえる数は、10BASE-Tなら４つ、100BASE-Tなら２つ。ハブをつなげすぎるとオーバヘッドの時間が多くなり、機器同士の送受信のタイミングに差が出て、相互通信で衝突が起きやすくなる

トポロジ
ノードとリンクを使ってネットワークの配置を表現する
種類
- バス型 - 母線と側線でつないだ形式
- リング型 - ノードを円形につなぐ形式。胃方向に流れる。冗長性を考慮した２重リング型もある
- スター型 - 中央の一つのノードから周りに広がっていく。現在のLANトポロジは大体これらしい。ハブでスターを拡大すつ拡張スター型もある
- ツリー型 - 階層構造にネットワークがつながる
- メッシュ型 - 一つのノードがほかの全てのノードと繋がっている。絶対に切れてはいけないネットワークが必要な際に必要
部分メッシュと完全メッシュ
- 完全メッシュだと管理もコストも大変なので、必要に応じてそれぞれのトポロジを使い分けて全体のネットワーク形成する。その際に、部分的に重要なところはメッシュ型にした時に部分メッシュと呼ばれる
物理トポロジと論理トポロジ
- 物理 - 物理的なノードとリンクの配置
- 論理 - データの流れ方という観点から見たトポロジ。論理と物理は必ずしも一致しない
- バス型 - データは各ノードを一方方向に流れるので論理トポロジはリング型
- スター型 - 論理的にはバス型で動く