イーサネットLANについて記載いたします。
☆イーサネット
データの形式や物理ケーブルの仕様などを規定している。
リンク層では、IPパケットにイーサネットヘッダとトレーラを不加してフレームに交換し、電気信号に変換して宛先に送信する。
☆LANケーブルの種類
・同軸ケーブル
伝送用の1本の同線を絶縁体で囲んだケーブル。LANの他テレビのアンテナ用に使用される。
・ツイストペアケーブル
一般的にLANケーブルと呼ばれる。銅線を2本ずつペアにしてより合わせたケーブル。
2対4線式、4対8線式などがある。シールド付きのSTP、シールドなしのUTPがありLANに使用される。日本ではUTPが主流。
・光ファイバケーブル
石英などで作られたコアという芯をクラッドが同心円状に覆う構成で、光信号を反射させて利用するケーブル。FTTx、ギガビットイーサネットなどの光通信に使用される。
LANケーブルのコネクタにある電極1つ1つをピンといいます。4対8線式のLANケーブルの場合、1ピンから8ピンまでで構成されている。
LANケーブルは、ストレートケーブルとクロスケーブルの2種類があり、ピンの並びに違いがある。
ケーブルの使い分けはどういった機器を接続するのかで変わる。
☆LANケーブルを差し込むポートの仕様について
LANケーブルを差し込むポートにはMDIとMDI-Xの2種類がある。
MDI
8本のうち、1番目と2番目を送信、3番目と6番目を受信に使用する。ルータやPCなど
MDI-X
8本のうち、1番目と2番目を受信、3番目と6番目を送信に使用する。ハブやスイッチなど
通信する際は、送信と受信が向かい合うように接続する必要がある。
同じ仕様のポートを持つ機器同士はクロスケーブル、異なる使用のポートを持つ機器同士はストレートケーブルで接続する。
ストレートケーブルで接続するもの
・ルータとスイッチ
・PCとスイッチ など
クロスケーブルで接続するもの
・ルータとルータ
・スイッチとスイッチ
・PCとPC
・PCとルータ など
☆イーサネットLANにおけるデータの送受信
イーサネットでは送信元や宛先の端末をMACアドレスで識別します。MACアドレスは24ビットのOUIと24ビットのベンダーが独自に重複しないように割り当てられたIDの48ビットで表されます。
イーサネットのヘッダには宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、タイプが含まれる。
イーサネットフレーム最大サイズは1518バイトとなる。
イーサネットは半二重、全二重で通信を行う。
・半二重通信
データの送信と受信を同時に行わず、送信側と受信側が交互にデータを送信することで通信を行う方式。
・全二重通信
データの送信と受信を送信側と受信側が同時に行うことができる方式。
現在一般的にツイストペアケーブルが利用されているLAN環境では、ほとんどが全二重通信になる。
以上になります。
参考URL:イーサネットとは何か?ケーブルの種類や通信速度による違いを解説 | アイ・オー・データ機器 I-O DATA (iodata.jp)