ネットワークって。。。#6(データリンク)
今回は、ネットワーク機器の話。
ちょっと取っ付きにくいかも知れませんが、できるだけわかりやすく、いつも通り勝手に笑、解説していきます。
ネットワークには、LAN(Local Area Network)とWAN(Wide Area Network)っていうのがあります。
大まかには、LANは同じ建物内、WANは遠く離れた場所とつながったネットワークと思って下さい。
で、今回は、主にLANの世界での話になります。
ちなみに、インターネットの普及とともに、ネットワークも日々進化を遂げており、今となっては、過去の遺物となったものについても触れますが、ご容赦下さい。
今やネットワークを繋ぐとなれば、無線LAN(Wi-Fi)や、有線LANではツイストペアケーブルをコンピュータに繋ぐのが一般的ですが、昔は、太い同軸ケーブルを使ってLAN接続するのが主流の時代もありました。
リピータ
LAN接続を同軸ケーブルで行ってた頃、通信が届く距離(ケーブルの長さ)にも限界がありました。
そんな中、フロアが違うなど、長さが足りないというシーンも多く、LANケーブル延長したい時等にこのリピータという機器が使われていました。
これは、以前に述べた、レイヤでいうと物理層(レイヤ1)で動作するもので、無条件に電気信号(データ)を増幅しながら流すため、いろんなコンピュータから流れるデータの衝突(コリジョンっていいます)が発生するという問題があります。
ブリッジ
レイヤでいうところのデータリンク層(レイヤ2)で動作する機器です。
今まで、IPアドレスについては、何度か触れてきましたが、、、
MAC(Media Access Control)アドレスって聞いた事ありますか?
MACアドレスは、パソコンやスマホ、その他の通信機器に固有に与えられる、マイナンバーみたいなものです。
ネットワーク通信は、IPアドレスを宛先として通信していると述べてきましたが、、、
実は、データリンク層での通信は、このMACアドレスを宛先として通信しているんです。
ブリッジもリピータ同様、LANケーブルを延長したい事等を目的に使われていました。
リピータとの違いは、そのMACアドレスを持つ機器(パソコン等)がどのポートに繋がっているかという事を学習し、存在しないポートにはデータを流さないという機能があるので、リピータに比べ、データの衝突を抑える事が可能になります。
ルータ
レイヤでいうところのネットワーク層(レイヤ3)で動作する機器です。
リピータ、ブリッジが過去の遺物なのに対して、ルータは今も健在です笑。
ネットワークの進化とともにルータも日々進化しており、今や、Wi-Fiルータなども主流になっていますよね。
ネットワークって。。。#4で、ルーティングについて説明しましたが、まさにルーティングを行うのが、ルータです。
異なるネットワーク間の通信を実現します。
宛先は、今まで述べてきたようにIPアドレスで、この宛先を見て、ルーティングテーブルに定義されている宛先に転送します。
パソコンやスマホに設定されているルーティングテーブルのゲートウェイは大抵は、ルータのIPアドレスが設定されています。
ネットワークって。。。#4でも述べた、「大阪からハワイのホノルルへ移動したい場合」の例で、無理やり例えると、、、
・大阪の自宅、つまりは出発地(パソコン)
(ルーティングテーブル:ハワイに行きたいなら関西国際空港へ)
↓
・関西国際空港(ルータ)
(ルーティングテーブル:ハワイに行きたいなら成田国際空港へ)
↓
・成田国際空港(ルータ)
(ルーティングテーブル:ハワイに行きたいならホノルル国際空港へ)
↓
・ホノルル国際空港(パソコン)
って感じです。
ハブ(HUB)
今や有線LANケーブルの主流となっているツイストペアケーブル。
このツイストペアケーブルを挿して、ネットワーク通信を実現する機器が、ハブ(HUB)です。
実は、このハブにも種類があって、上記のリピータ、ブリッジ、ルータに相当するものがあります。
それぞれ、役割や問題点は、リピータ、ブリッジ、ルータと同様です。
まとめ
物理層(レイヤ1)で動作する機器
- リピータ
- リピータハブ
いずれも、電気信号を無条件に増幅しながら流すため、データの衝突(コリジョン)が発生
データリンク層(レイヤ2)で動作する機器
- ブリッジ
- L2スイッチ
通信の宛先にはMACアドレスを使用
通信ポートと繋がっている機器(パソコン等)のMACアドレスの関連情報を蓄積していくので、データの衝突(コリジョン)を抑える事ができる
ネットワーク層(レイヤ3)で動作する機器
- ルータ
- L3スイッチ
通信の宛先にはIPアドレスを使用
この宛先に行くなら、まずここに行けというルーティングテーブルを持っているので、データの衝突(コリジョン)は発生しない
今回は以上です。
今回は、第3章のほんの一部を解説しましたが、引き続き、次回以降も第3章について解説していきます。
なお、もっと詳細を知りたいという方は本書籍を読んで頂けたらと思います。
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