情報ネットワーク6
-ネットワークインターフェース層の働き
--隣接する機器までデータを送り届けるために，LANの範囲にあるネットワーク機器を制御する層
---ソフトウェア仕様(データリンク層)とハードウェア仕様(物理層)を扱う
---有線LAN,無線LANを制御して隣接するほかのハードウェアまでデータを届ける
--ネットワーク機器には，NICやLANケーブル，ハブがある
-ネットワークインターフェース層の代表的なプロトコル
--イーサネット
---有線LANの規格や，それを構成するハードウエアの規格を制御するプロトコル
--PPP（Point-to-Protocol）
---２点間を接続してデータ通信を行うための通信プロトコル
-有線LANの規格
--イーサネット
--トークンリング
---トークンと呼ばれる電気信号が，リング状のネットワークを同じ方向に巡回してる。トークンは１つのループに１つだけ存在し，これを持っているホストだけが，データの発信権を持つ。もしトークンが行き過ぎた後にデータを送信したい場合は，一周回っ
て，再度自分のところにトークンがくるのを待つ。こうしたトークンリング方式
は，IEEE802.5として規格化される。通信速度は4Mbpsおよび16Mbps。
---他のホストの送信データが，トークンに付いていない場合のトークンの状態のことを「フリートークン」と言い，このフリートークンが取得できた場合に，データを送信することが許される。
---データを送信したいホストは，フリートークンが取得できた際に，トークンに受信側ホストのアドレスを書き込み，送信データを付けたトークン「ビジートークン」を，再度リング状のネットワークに送信する。
---各ホストはそのアドレスを読み，自分宛でなければ，再度リング状のネットワークに向けてデータ付きのトークンを送信する。
---受信側となるホストは，送信データを受け取り，受信したことを示すサインと，データの全文を，リング状のネットワークに流す。(データの全文を流す?)
---送信側ホストは，受信側ホストが受信したデータに間違いがないことを確認し，間違いがなければ，トークンをフリートークンに戻して送信権を放棄する。
---衝突や混乱を回避でき，データが相手に届いたことも確認できる
---雑音などによってトークンが二重発生してしまう，送信側ホストがダウンした際に，トークンがフリートークンに戻らない
-->優先トークン予約方式
---アクティブモニタと呼ばれるトークン監視ホストを別途設置する
--アーリートークンリリース方式
---同時に複数のホストが，データを送信することが可能
---データの送信を終えたホストが，受信側ホストからの到達確認を待たず，一定時間後にトークンを解放する
---ネットワーク上を同時に複数のデータが転送されることを許し，通信効率を高める
--FDDI（Fiber Distributed Data Interface）
---アクセス制御にトークンパッシング方式を採用
---光ファイバーを利用して100Mbpsの通信が可能
---イーサネットに比べて機器の値段が高く，イーサネットの高速化に伴い，使われなくなりつつある
--トークンパッシング
---ネットワーク上でトークンを取得したコンピュータしか送信できない
--衝突によりデータが壊れることがある
--イーサネットの規格の機器のコストダウンや，通信速度の高速化により，イーサネットの普及
---ホストをLANに接続するためのコネクタ，ケーブルなどの媒体，アクセス制御方式，通信方法の規格などが含まれる
---IEEE（アイトリプルイー：米国電気電子技術者協会）の802委員会に設置された802.3で仕様が決められる
---初期は同軸ケーブルによるLANから発展し、MANやWANでも取り込み始める
---仮想の物質「エーテル」(Ether)が由来
-PPP
--コンピュータや機器が1対1の関係で接続されている回線で，データをやり取りするためのプロトコル
--パスワード認証機能がある
--家庭にもイーサネットが普及したため，あまり使われなる
-PPPoE（PPP over Ethernet）
--イーサネットを採用したネットワークで，ユーザ認証が行える
-イーサネットの規格
--バス型LAN
---10BASE-2，10BASE-5
--スター型LAN
---10BASE-T
--ファストイーサネット規格
---100BASE-TX(10BASE-Tを高速化した100Mbpsの通信速度)
--ギガビットイーサネット規格
---1000BASE-T(1Gbpsの通信速度)
-イーサネット規格
--どのホストも通信回線を使用する対等の権利をもつ
--衝突
---たまたま複数のホストが，ほとんど同時に送信した場合は，互いのデータがメチャメチャになって，通信できなくなること
--->どちらも送信を中止し，ランダムに決めた時間を待って再送信する
-NIC(LANインターフェース)
--LANケーブルを接続するためのポートが設けられている
--コンピュータ上のデータを電気的な信号に変換してポートから送り出す
--反対に送られてきた電気信号をもとのデータに復元し、コンピュータに渡す役割も果たしている
--イーサネットカードと呼ばれる
---イーサネットの規格に基づき，電気的な信号への変換と復元を行う
--MACアドレス
-LANケーブル
--同軸ケーブル
---バス型LANの規格である10BASE-2，10BASE-5
----10:伝送速度が10Mbps
----BASE:はデジタル信号をそのままケーブルにのせるベースバンド伝送方式
----2:ケーブルの最大延長距離が，約200m
--ツイストペアケーブル(家庭で普及)
--光ファイバーケーブル
---100BASE-FX，1000BASE-SX，1000BASE-LX
----100BASE-FX:で，最大伝送距離2,000mのマ
ルチモード光ファイバーケーブルと，最大伝送距離20kmのシングルモード光ファイバーケーブル
----1000BASE-SX:マルチモード光ファイバーケーブルで，最大伝送距離300m
----1000BASE-LX:最大伝送距離550mのマ
ルチモード光ファイバーケーブルと，最大伝送距離5,000mのシングルモード光ファイバーケーブル
-光ﾌｧｲﾊﾞｰ
--電磁的な影響を受けにくい，長距離伝送が可能，雷などの被害に強い
-ツイストペアケーブル
--８本の電線で構成されており，ノイズの影響を抑えるために電線を２本ずつ，対にしてより合わせている
---スター型LANではハブが中継する
--バス型やリング型のLANに比べて，ケーブルの引き回しが簡単
--ハブ同士を接続するカスケード接続によって拡張
-10BASE-T，100BASE-TX，10BASE-T4，1000BASE-T，1000BASE-TX
--ツイストペアケーブル:T,TX
-ツイストペアケーブル
--UTPケーブル
--STPケーブル
---ノイズをカットするシールドで覆われた，高価
-ツイストペアケーブルのカテゴリ
--カテゴリ1からカテゴリ7まで定義
---イーサネットでは，16MHzまでの，アナログ信号を伝送できるカテゴリ3以上のケーブル
---通信速度が速くなっていくと，信号の周波数が高くなる
---電気信号は，周波数が高くなると，信号が流れにくくなる
--->通信速度の高速化にともなって，周波数の高さに対応した品質の高いケーブルを使う
-２台のコンピュータの間をつなぐときに使用するツイストペアケーブル
--「ハブ」や「ルータ」などのネットワーク機器との接続
-イーサネットの機器のポート
--MDI
---PCやルータ
--MDI-X
---リピータやスイッチなどのハブ
--現在は，ほぼすべての機器で，ストレートケーブルが使用可能
-RJ-45
--コネクタ形状
-RJ-11
--コネクタ形状
---電話回線で使用
-ハブ
--同じネットワーク内のコンピュータ間で，データの転送を行うためのネットワーク機器
-リピータハブ
--リタイミング機能:弱まったりノイズが入ったりした信号を，増幅・整形して，元の信号と同じ強さ・形に直す
---中継する必要がないエラーデータも，そのまま流す
--プリアンブル:データが送信されることを予告する，７バイト信号
---プリアンブル再生機能:プリアンブルもビットロスなどが発生し，７バイトに満たなくなる場合,元の７バイトの状態に戻す
-カスケード接続
--複数のハブを連結させることで接続できるコンピュータの数を増やす
-スタック接続
--ハブ同士を，専用ケーブル，または専用ラックにより接続して接続できるコンピュータの数を増やす
---複数台スタックしても，１台のハブとしてみなされる
-リピータハブ
--途中で減衰してしまったり，変形してしまったりした信号を復元して送る
--入ってきた信号をそのままポート部分に送る
---送られてきた電気信号をデジタルデータに変換
---デジタルデータをバッファと呼ばれるメモリ領域に保存
---バッファ内のデータを，受信中のポートを除く全てのポートから一斉に送信する
--->ハブへの入力と出力で速度が違っても，中継できる
---信号を受信した端末は，信号の中のMACヘッダから，宛先のMACアドレスを調べ,
自分のNICについているMACアドレスと同じであれば，端末内部にデータを伝える。宛先が違った場合は，データをそのまま破棄する
-CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/CollisionDetection )
--1.Carrier Sense：通信を開始する前に，一度受信を試みることで，現在通信をしているコンピュータが他にあるかどうかをチェックする
--2.Multiple Access：ほかのコンピュータが通信をしていなければ，自分の通信を開始する
--3.Collision Detection：複数の通信が同時に行われた場合は，それを検知し，衝突が行われたことを，すべてのコンピュータに知らせ，少し時間をおいてから，再び送信を行う
---１本のケーブルを複数のノードが共有し，互いに通信できる
---->スイッチで通信制御を行うことが一般的
---イーサネットで採用
--衝突が起こる範囲:セグメント全体
-リピータハブ
--同一経路上に，４つまで設置できる
-ブリッジ
--MACアドレスを利用して，該当するコンピュータにだけデータを送信する
--ブリッジの機能をハードウエアとして実装したもの
-半二重通信
--ギガビットイーサネットで開発
--CSMA/CD方式は，伝送路を送信と受信で共有している
--送信するときは送信のみで，受信はしない，受信するときは受信のみで送信はしません。しかも送信中に衝突を検知すると，再送する
--監視終了後の衝突検出は，送出したフレームが衝突したと認知しない
-全二重通信方式
--ファストイーサネットで開発
--送信しながら，同時に受信できる
--->スループットを倍増(単位時間あたりのデータ転送量)
