Transcript 第3章 データリンク
3章 データリンク 3章 データリンク 1 3.1 データリンクとは 4401086 村山 哲晴 3章 データリンク 2 データリンクとは 通信媒体で直接的に接続されているコンピュータ間の通 信を可能にするプロコトル →通信媒体 同軸ケーブル、光ファイバー、電波、赤外線 etc. データリンク例 イーサネット、FDDI、電話回線上のPPP データリンク＝ネットワークの最小単位 →インターネット＝データリンクの集合体 3章 データリンク 3 Macアドレス データリンクに接続しているノード（端末機 器）を識別するために利用 主にIEEE802.3で規格化されている →４８ビットの長さ ・３～２４ ベンダ識別子 ・２５～４８製造したカードごとに違う数字 ・データリンクの種類によらずただ一つ 3章 データリンク 4 媒介共有型のネットワーク 通信媒体を共有し、複数のノードで共有す るネットワーク →イーサネット・FDDI データの送受信にMacアドレスが必要 同じ通信路を使ってのデータの送受信 →半二重通信（一方通行の通信）のため 通信の優先権の制御が必要 3章 データリンク 5 媒介共有型のネットワーク コンテンション方式（CMSA方式） →データの送信権を早い者勝ちで通信路を奪 い取る方式 →データが同時に送られると衝突して壊れて しまう、そのため回線混雑時には性能がおち る イーサネットではこれを改良したCSMA/CD方式 →衝突を早期に検出して素早く通信路を解放 3章 データリンク 6 媒介共有型のネットワーク トークンパッシング方式 →トークンと呼ばれるパッケットを巡回させ て、トークンを持っているステーションが送 信権を持つことで通信を制御 →衝突が起きないこと、平等に送信権が 回ってくることが特徴 3章 データリンク 7 媒介非共有型のネットワーク ステーションはスイッチと呼ばれる装置と接続され、 スイッチがフレームを転送する 通信媒体を専有する →多くの場合、全二重通信が可能 スイッチに高度な機能を持たせる →仮想的なネットワークの構築・データ流量の制御 →故障すると接続された全PCの通信が不可能になる 3章 データリンク 8 3.2 イーサネット 4401045 杉山崇則 3章 データリンク 9 Ethernetの特徴 データリンク層のプロトコル 基本はバス型ネットワーク 制御の仕組みが単純 対応機器等が低価格 互換性と将来性を備えたデータリンク 3章 データリンク 10 Ethernetの構成 3章 データリンク 11 Ethernetの種類と特徴 3章 データリンク 12 CSMA/CD方式による制御 1. 搬送波が流れていなければすべてのス テーションはデータを送信してよい 2. 衝突が発生したかどうかを検出し、衝突 が発生した場合には送信をやり直す 3章 データリンク 13 CSMA/CD方式の模式図 3章 データリンク 14 フレームフォーマット 3章 データリンク 15 主なEthernetのタイプフィールド割り当て 3章 データリンク 16 3.3 FDDI （Fiber Distributed Data Interface） 4401091 山本 博人 3章 データリンク 17 FDDI （Fiber Distributed Data Interface） 光ファイバーを使った高速のデータリンク リング式（媒介共有型、二重リング：DAS）でコンピュー タ間接続 アペンドトークン方式 → 輻輳に強い 3章 データリンク 18 コンセントレータを用いた接続 3章 データリンク 19 アペンドトークン方式 ・ データの最後にトークンを付加 ・ 複数のトークンを巡回させることが可能 3章 データリンク 20 FDDIのフレームフォーマット 3章 データリンク 21 3.4 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 4401091 山本 博人 3章 データリンク 22 ATM （Asynchronous Transfer Mode） データをセル単位で処理するデータリンク、上 位層AALと共に利用 →大容量のデータを効率よく転送（動画な ど） 媒介非共有型 →好きなときにデータのやりとり、輻輳に弱 い コネクション指向 →シグナリングが必要 非同期多重方式（TDMの拡張利用） 23 3章 データリンク ATMでのパケットのセル化 最大１９２個のセルで１つのIPデータグラム １つでもセルを失うと、すべて再送 →輻輳に 弱い 3章 データリンク 24 ATMでのIPパケットの配送 3章 データリンク 25 非同期多重方式（TDMの拡張利 用） 3章 データリンク 26 3.5 PPPとデータリンクプロトコル 3章 データリンク 27 PPPとは 一対一で接続するもの。 PPPは純粋なデータリンク層 （通信はできない） 例 電話回線、ISDN、専用回線、ATM回線など 3章 データリンク 28 LCPとは LCPとは上位層に依存しないプロトコル コネクションの確立や切断 パケット長の設定 認証プロトコルの設定 通信品質の監視をするかの設定 3章 データリンク 29 NCPとは 上位層に依存したプロトコル 3章 データリンク 30 PPPのフレームフォーマットPPPoE HDLCと呼ばれるプロトコルと同じ方式です。 （教科書の９７ページを参照） “０１１１１１１０”を前後でフレームとして区 切る（フラグシーケンス） PPPoEとはADSLやケーブルテレビなどによ るインターネット接続サービスでは、イーサ ネットを利用してPPPの提供するもの。 3章 データリンク 31 データリンクプロトコル 3章 データリンク 32 TOKEN RING トークンパッシング型のLANとして開発され たネットワーク ４Mbpsまたは１６Mｂｐｓのデータ速度を実 現 3章 データリンク 33 １００VG-AｎｙLAN IEEE802.12で標準化されたもの UTPケーブルで１００Mbpsの速度を実現 3章 データリンク 34 ファイバーチャンネル 高速なデータチャンネル 周辺機器を接続するバスに近い仕組み １３３Mbpsから４Gbpsのデータの実現 3章 データリンク 35 HIPPI ８００Mbpsまたは１，６Gbpsの伝送速度 スーパーコンピュータと接続するため 3章 データリンク 36 IEEE1394 AV機器を結ぶ家庭向けLAN １００から４００Mbps 3章 データリンク 37 IEEE802,11ｂ ２，４GHｚ帯の電波を利用して通信する規 格 最大１１Mbpsの速度で通信可能距離は３ ０から５０メートルです CSMA/CAという技術を使用 3章 データリンク 38 IEEE８０２．１１a IEEE802.１１ｂと同じで５GHｚ帯で５４Mｂｐｓ 速度です。 方式がCSMA/CA方式です IEEE802,11ではノートパソコンや大型なも のに利用される 3章 データリンク 39 BLUETHOOTH IEEE802,11ｂと同じ電波で下りと上りの速 度が違います BLUETHOOTHは携帯端末やPDAなど小 型電波容量に使用されている 3章 データリンク 40 3.7 データリンク技術の変化 ４４０１０１１ 伊藤 正人 3章 データリンク 41 スイッチング技術 通信媒体を共有する方式では、同時に１つ のホストしかデータ送信できできないため、 通信性能が下がる 媒体非共有型で利用されていたスイッチ技 術が利用できる機器が登場 スイッチングハブ、イーサネットスイッチ 3章 データリンク 42 イーサネットスイッチ 複数のポートを持っ たブリッジで、各ポー トごとにMACアドレス の学習機能が付い ている 3章 データリンク 43 ループを検出するための技術 ブリッジでネットワークをループに接続する と、フレームが永久に回り続け、ネットワー クをメルトダウンさせてしまいます スパニングツリー ソースルーティング 3章 データリンク 44 ループのあるネットワーク 3章 データリンク 45 スパニングツリー 各ブリッジがBPDUと呼ばれるパケットを交換し、通信 に使用するリンクと使用しないリンクを決定し制御す る 3章 データリンク 46 ソースルーティング 送信コンピュータがどのブリッジを経由して フレームを流すかを決定し、フレームのRIF に書き込み、RIF情報をもとに配送処理を する 3章 データリンク 47 VLAN（Virtual LAN) ネットワークのトポロジー を変更する時に、ネット ワークの配線を変えるこ となく、ネットワークの構 造を変えることができる 3章 データリンク 48 VLANでのEthernetフレームフォーマット 3章 データリンク 49