Hardware 用語集 LAN について

【LAN について】

LAN (Local Area Network) は今や無くてはならないものの１つになりました．昔はデータのやりとりと言えばフロッピーディスクや MO を介して行っていたのですが，今やこの LAN のおかげでフロッピーは使わないわ，どこでもデータのやりとりは出来るわで，大変に便利なものになりました．
特に Windows95 という OS が出てから，あれほど面倒だった Network の設定が簡単に出来るおかげもあって，通信を使う人は莫大に増えたと思います．
ほらそこのあなた．．あなただって．．．（笑）

OSI モデルについて

さて少々堅苦しい話ではありますが，現在ネットワークはＯＳＩモデルという下記のような構造の層が規定されています．
この層モデルによって各層がどんな働きをもち，種々の層の切り分けをすることでハードウェア，ファームウェア，ＯＳ，ソフトウェアと各々の責任範囲を明確にしています．
このおかげで私の様なハードウェアの開発はそこだけを注意しますので，知っているのと知らないのとではずいぶんと差がありますよ.

OSI ネットワーク 7 階層モデル

層
1 アプリケーション層応用ソフトウェア
2 プレゼンテーション層通信制御プログラム
3 セッション層
4 トランスポート層
5 ネットワーク層ＯＳ
6 データリンク層 LLC ファームウェア等
MAC
7 物理層ハードウェア

層
1	アプリケーション層	応用ソフトウェア
2	プレゼンテーション層	通信制御プログラム
3	セッション層
4	トランスポート層
5	ネットワーク層	ＯＳ
6	データリンク層	LLC	ファームウェア等
MAC
7	物理層	ハードウェア

アプリケーション層
各種業務に応じた通信機能を実現する層．上位層がないため相手プロセスと通信することのみ規定している．
プレゼンテーション層
構造を持つデータの入力，授受，表示，制御を行い，応用層に対し共通の表現形式に関する機能を実現する層．この層内は１対１の通信路のみで，多重化も分流もない．
セッション層
上位層が会話を構成し，同期をとり，データ交換を管理するために必要な手段を提供する層．この層は相手と１本のセッションコネクションを確立し，順序正しいデータ交換を支援するためのサービスを提供する．主な仕事としてはコネクションの確立と解放，半二重や全二重の制御，データ転送，トークン管理，同期点管理，再同期，アクティビティ管理，例外報告などがある．上位層は必要は機能のみ選択してこれらを使用する．
トランスポート層
上位層のセッションエンティティに透過的なデータの両方向同時転送サービスを行う．また下位層が提供するデータの品質をそろえるための，付加的な誤り検出，訂正機能，スループットの調整を行う．
ネットワーク層
１つ又は複数の通信網を介して中継を行い，システム間のデータ転送を行う層．上位層はこの層のおかげで，中継点などを気にすることなく，通信相手のみ意識すればよく，中継機の存在と伝送手順上の違いを意識せずにすむ．この層の機能としては線路選択と中継，ネットワークコネクションの確立，データの分割と結合，誤り訂正，順序制御，フロー制御，優先データの転送等がある．具体的なプロトコルにパケット交換と回線交換がある．
データリンク層
上位層に対しデータリンクコネクションの確立，維持，解放を行い，データ転送するための機能的および手続き上の手段を提供する．データリンクコネクションは１つ以上の物理コネクションからなる．さらに物理層で発生する誤り検出，訂正を行う．またデータの区切りと同期，フロー制御，データ回線の相互接続制御等の機能を行う．基本的データ伝送制御手順やＨＤＬＣ手順などはこの層に位置する． IEEE803.2 (Ethanetの標準化規格)では LLC (Logical Link Control)層と MAC (Media Access Control) に分かれて定義されている． LLC 層により MAC 層の違いが吸収され，上位層は MAC 層における種々の LAN の違い ( 10BASE-5 , 2, T and 100BASE-T,F 等)を意識せずに共通の上位層（プロトコルやプログラム等）でアクセス出来る．
物理層
伝送の為のコネクションの確立，維持，解放をする機械的，電気的なおよび手続き上の手段を提供する層．変調方式やデータの周波数などはこの層が受け持つ．データの誤りなどは上位層が受け持つ．

Fast Ethernet について

1100BASE-T
100BASE-T はより線のツイストペアケーブルを使用したハブを介してスター型に配線する LAN の一種である．
ハブと PC の間においてケーブル１本１本が１つのセグメントを形成する．
コネクターは RJ-45 コネクターを使用する．
HUB と PC の間は最大 100m のばすことが出来る．
100BASE-Tx
サポートしているケーブルは２ペア（下記参照）のカテゴリ５ UTP とタイプ１ STP ケーブルをサポートしています．
1 - 2 の組み合わせ(Pair 3)， 3 - 6 の組み合わせ(Pair 2)のペアを使用して信号のやりとりをします．
```
       Pair2
      +-----+
Pair3 |     |
  +-+ |     |
  | | |     |
  V V V     V
+-----------------+
| 1 2 3 4 5 6 7 8 |
|                 |
+-+             +-+
  +-+         +-+
    +---------+
```
100BASE-T4
サポートしているケーブルは４ペア（下記参照）のカテゴリ３とカテゴリ４のケーブルをサポートしています．
1 - 2 (Pair 3) , 3 - 6 (Pair 2) , 4 - 5 (Pair 1) , 7 - 8 (Pair 4) のすべての組み合わせを使用して信号のやりとりをします．
```
       Pair2
      +-----+
Pair3 |Pair1| Pair4
  +-+ | +-+ | +-+
  | | | | | | | |
  V V V V V V V V
+-----------------+
| 1 2 3 4 5 6 7 8 |
|                 |
+-+             +-+
  +-+         +-+
    +---------+
```
100BASE-F
マルチ・シングルモード光ファイバケーブルを使用し，スター型に配線する LAN の形態．
ケーブルコネクタは ST , SC , FDDI を使用する．
基本的な部分は 10BASE-F と同じで，転送速度が 10 倍になる．
UTP
無シールドより対線
STP
シールドより対線
カテゴリ５ (Cat5)
最高伝送速度 100Mbps の通信に使用することが出来るケーブル
カテゴリ４ (Cat4)
最高伝送速度 16Mbps の通信に使用することが出来るケーブル
カテゴリ３ (Cat3)
最高伝送速度 10Mbps の通信に使用することが出来るケーブル

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