ネットワーク規格
プロバイダの仕組み
パソコン->LAN->ONU->NGN->NTT基地局-->WAN
ネットワーク仕様
レイヤ3のネットワーク層までは、多分に専用機器の話
レイヤ1:物理層
通信に電線使うのか光ファイバー使うのかとか、流す電流の周波数をどうするかとか
イーサネットなど、レイヤ2のデータリンク層と依存するところもあるので、ごっちゃに語られてる table:物理層の規格
ダイアルアップ アナログ電話網を使った通信、データを音に変換して通信先に電話をかける感じ
ISDN デジタル電話網を使った通信、物理的な線はアナログ電話網と同じものを採用、中に流す電気の扱いが違う
ADSL VDSL アナログ電話網で、音声通話に使われない高周波数帯域を使って、デジタル情報をやり取りする通信
FTTH NGN 光回線を家に引き込む形式。使う電線がそもそも違う。
Ethernet LANケーブルを使った通信。データリンク層を含む(IEEE802.3) Wi-Fi 100mくらいまで届く。無線LAN。派生仕様がやたらめったらある(IEEE 802.11) CDMA LTE それぞれ3G、4G回線の携帯電話網。規格制定がIEEEではない。数km届く、基地局が多い
WiMAX 中長距離の無線通信。無線MAN(Metropolitan Area Network)数km届くけど、基地局が少ないみたい(IEEE802.16)
5G(仮 WifiとかLTE系列の技術。28GHz帯 1.5kmの距離で下り最大3.35Gbps出るらしい
table:物理層の機器
リピータ 1本の電線で無限に転送は出来ないので、合間に挟んで減衰を防ぐ装置
ハブ マルチポートリピータ。入力された信号をハブに繋がってる全部の端末に転送する。
気を抜くと勘違いしてしまうけど、一つの通信回線について、複数の物理層をたどるケースがあり得る。
例えばフレッツ光なんかだと、ONUがイーサネット<->FTTHの切り替えを行ったりしている。
有線のイーサネットは全二重通信、WIFIは半二重通信らしく、WIFIはアップロード中にダウンロードが出来ないのだそう
レイヤ2:データリンク層
イーサネットとか、MACアドレスとかあの辺の話
ネットワークトポロジとか、電線の種類に応じて規格化されてるみたい。
イーサネット(IEEE802.3)
バス型の配線を前提にしているので、送信は直接繋がってる全端末に向けて送信する。
受信は送信先MACアドレスを見て、自分のものなら拾う感じ
LAN回線使った通信ならだいたいこれ
宛先MACアドレスはARPプロトコルなんかを使ってIPから求めたりする
CSMA/CD
バス型、スター型トポロジ(なので)繋がってる全端末にデータを送るやり方。
1度に誰か一人しか発信できないので、順番待ちをしたりする
PPP(Point to Point Protocol)
2点間で通信を行う際のプロトコル
素直にデータをやり取り(SLIP)していたら、誤り検知とか通信相手が正しいかどうかなど、
色々とやることが増えていったので、その辺をやってくれるプロトコル
電話回線を使う物(ISDN)をPPP、ADSLをPPPoEと呼ぶ
IPv6はIPoEってのが増えてる
関連機器
LAN同士を繋げる。受送信する度に繋がっている端末のMACアドレスを記録していって、
宛先がLAN内MACアドレスの場合は、LANの外へは信号を出さない関所みたいな振る舞いをする
ブリッジの振る舞いに加えて、どの端末へ送るか、まで面倒をみる。
複数の送信元が、同じ送信先に送信した場合、スイッチ内部で片方を覚えておく機能がある。(ストアアンドフォワード)
table:規格表
規格 メディア メディア・アクセス制御方式 物理トポロジ
イーサネット 同軸・UTP・光ファイバ CSMA/CD バス・スター
IEEE802.3 同軸・UTP・光ファイバ CSMA/CD バス・スター
MACアドレスは、各ベンダー毎にベンダー番号が割り振られていて、その中でベンダーが独自に付けている
table:イーサネット回線の規格
IEEE802.3 10Mbps
IEEE802.3u 100Mbps
IEEE802.3z 1000Mbps
IEEE802.3ab 1000Mbps
IEEE802.3ae 10000Mbps
レイヤ3:ネットワーク層
LAN同士を相互通信する仕組み
IPアドレスを統括しているのはICANN(アイキャン)って団体。 実際に割り振りを行なっているのは、各地域、各国に存在するNIC、日本の場合はJPNIC クラスの割り当ては第1オクテットの先頭ビットで決まる
0xxxxxxx:クラスA(0〜127)
10xxxxxx:クラスB(128〜191)
110xxxxx:クラスC(192〜223)
1110xxxx:クラスD(マルチキャスト用)
11110xxx:クラスE(研究用)
IPアドレスは、クラスに応じた割合でネットワーク部とホスト部に別れる。
NICが割り当てるのはネットワーク部までで、ホスト部は割り当てを受けたホストが割り当てる
ただし、使えない番号がいくつかある
オールゼロ
ネットワークアドレス。このネットワーク自体を指す
IPv6
根本的にIPv4とは異なる規格。
デュアルスタック
一つの通信を、IPv4とIPv6の両方に投げる方式。贅沢
DS-Lite,MAP-E(V6プラス)
IPv4パケットをIPv6パケットに入れて通信する。
基地局側でIPv4にして送信するので、IPv6回線からIPv4ホストへ繋ぎに行ける
トンネリング(6to4, ISATAP)
IPv4にIPv6のデータを入れてやり取りする方式、IPv4網の中にIPv6網を作るイメージで、
IPv6ホスト同士の通信に使う
ARPプロトコル
IPv4アドレスからMACアドレスを特定するプロトコル。
ブロードキャストでIPアドレスを流して、該当した人から直接応答をもらう感じ
当然ながらIPv6は違う方法でMACアドレスを特定する
近隣探索とかICMPv6とか言うプロトコルでやり取りをするらしい