今回はデータリンク層の役割と機能 1.イーサネットのCSMA/CDについて紹介します。

役割

データリンクは通信回線を指し、データリンク層では通信回線を経由して、隣接ノードと正しく通信するためのルールが取り決められています。

機能

物理層のハブの動作と違い、目指す相手だけがデータを受信して処理してくれるようなルールが取り決められています。

送信中にデータが変化していないかをチェックするためのルールも取り決めています。

イーサネット

データリンク層の代表的なプロトコルです。

IEEEによって規格化され、データリンク層のプロトコルに分類されますが、ケーブルの種類、コネクタの形状、通信速度といった物理層についての規格も取り決めています。

現在のLANのほとんどがイーサネットで構築されています。

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）

初期のイーサネットは、1本の同軸ケーブルに複数のコンピュータを接続するバス型トポロジーで、CSMA/CDという制御方式を使用していました。

信号送出の流れ

  1.  ケーブルの空きを確認

まずデータを送ろうとするノードがケーブル上に信号が流れていないかを確認します（Carrier Sense：キャリア検知）。塞がっていれば、しばらく待って再度確認し、回線が空くまでこれを繰り返します。

    2.  データを送出

回線が空いていることを確認できたノードは、データを送出することができます。

  3.  衝突を検出

空きを確認してからデータを送信しても、ほかのノードが同時に信号を送出してしまうことがあります（Multiple Access ：多重アクセス）。1本のケーブルに接続されたネットワークですから、同時に送出された信号はケーブル上でぶつかってしまします。これを衝突（コンリジョン）といいます。衝突が起こると、電気信号が壊れ、異常な信号が発生します。いずれかのノードがこの信号を検出（Collision Detection：衝突検出）すると、すべてのノードに衝突を知らせるジャム信号を送ります。データを送信しようとしていたノードはジャム信号を受信するとデータの送信に失敗したと判断し、しばらく待って、改めて送信の手続きを開始します。

＊CSMA/CDは効率が悪いため、現在ではあまり使用されていません。 

今回はデータリンク層の役割と機能 1.イーサネットのCSMA/CDについて紹介しました。

次回はデータリンク層の役割と機能 2.イーサネットの規格について紹介させていただきます。