ネットワークの基本・OSI参照モデル

ネットワークの基本

伝送メディア：物理層、デバイス間のデータを伝送するワイヤ

  • ツイストペアケーブル（主にシールドなしのUTPケーブル。シールドありのSTPケーブルはあまり使用されない）
  • 同軸ケーブル
  • 光ファイバ
    •

    　

    メディアアクセス方式：デバイスが１つのメディアチャネルを共有する方法

    　

    データ伝送方式：

    　

    ネットワーク通信方式：上記を規定し、データ通信のための完全なシステムを形成する標準。

    　

    イーサネットのメディア比較

    　 10Base2 10Base5 10BaseT 100BaseTX 100BaseFX
    メディア 同軸ケーブル（Thin） 同軸ケーブル（Thick） カテゴリ3,4,5 UTPケーブル カテゴリ3,4,5 UTPケーブル マルチモードファイバケーブル（MMF）
    最大セグメント長 185m 500m 100m 100m 400m
    トポロジ バス型 バス型 スター型 スター型 ポイントツーポイント
    コネクタ AUI AUI RJ-45 RJ-45 Duplex MIC ST

    各種イーサネットの表記は、伝送速度/ベースバンド方式/伝送媒体の種類と伝送方式　を表しています。

    例えば「10BaseT」は10Mbpsの速度のベースバンド方式でツイストペアケーブルを使うという意味です。

    　

    ネットワーク・ハードウェア

    動作レイヤ デバイス名 特徴 コリジョンドメイン分割 ブロードキャストドメイン分割
    レイヤ３ ルータ LANを論理的・物理的に分割、異なる種類のLANを接続、

    最適経路の選択。遅延の増加、管理が複雑。

    		 可 可
    レイヤ２ スイッチ ブリッジに比べ、高いスループットとポート密度（ポート数）。

    各ポートは独立した帯域幅を提供（帯域ドメイン）

    		 可 不可
    レイヤ２ ブリッジ 各ポート毎にセグメントとして分割。フォワーディングテーブル作成 可 不可
    レイヤ１ ハブ 全てのポートは同じ帯域幅を共有する。 不可 不可

    　

    OSI参照モデル

    OSI参照モデルが使われる目的

    1. ネットワーク動作において相互関係にある機能をより単純な要素に分割する。
    2. 複雑にネットワーク接続された構成要素を独立したサブセットに分割する。
    3. 設計・開発をモジュール化する。
    4. ネットワーク運用とトラブルシューティングを簡単にする。
    5. ベンダー間で互換性のある標準インターフェースを規定する。

    ＊１と２の目的は、１つのエリアの改良を他のエリアに影響を及ぼさないこと

    　

    レイヤ７ アプリケーション層 ユーザアプリケーションに適したネットワークアプリケーションを選ぶ。（Telnet/rlogin/e-mail/FTP/Remote Accessなど）
    レイヤ６ プレゼンテーション層 データ表現、暗号化、圧縮
    レイヤ５ セッション層 アプリケーション間のセッションの確立・管理・終了。送/受信側システム間の対話管理。ネットワーク上において異なるアプリケーションのデータが混ざらないようにする。（NFS/SQL/RPCなど）
    レイヤ４ トランスポート層 データのセグメント化、エンドツーエンド接続、信頼性の高いデータ保護、ホスト間のセグメント（レイヤ４のPDU）送信。フロー制御（バッファリング・マルチプレキシング・パラレル化）
    レイヤ３ ネットワーク層 パケット（レイヤ３のPDU）の交換、パスの決定。ルーティングプロトコル（RIP/IGRP/EIGRP/OSPFなど）/ルーテッドプロトコル(IP/IPX/AppleTalkなど)
    レイヤ２ データリンク層 LLCサブレイヤ：フレームシーケンス制御、フロー制御、サービスアクセスポイント(SAP)の提供。
    • コネクション型通信 - 仮想的（固定接続は必須でない）な接続が存在し、そのセットアップと管理の手順が含まれる。
    • コネクションレス型通信 -ベストエフォートにより負荷が軽く高速、遅延やパケット順序の入れ替わりが許される。

    MACサブレイヤ：デバイスの物理アドレス管理、データのフレーム（レイヤ２のPDU）化、受信フレームに対してエラーチェック処理。
    レイヤ１ 物理層 データ（レイヤ１のPDU）に必要な電気的・機械的な機能を実行。（RS-232/V.35/HSSIなどの標準）

    付録

    サブネットマスク早見表（１バイト分のみ）

    サブネットマスク(2進) サブネットマスク(10進) サブネット分割数 反転マスク(2進) 反転マスク(10進)
    1000 0000 128 x 2 0111 1111 127
    1100 0000 192 x 4 0011 1111 63
    1110 0000 224 x 8 0001 1111 31
    1111 0000 240 x 16 0000 1111 15
    1111 1000 248 x 32 0000 0111 7
    1111 1100 252 x 64 0000 0011 3
    1111 1110 254 x 128 0000 0001 1
    1111 1111 255 x 256 0000 0000 0

    　

    　

    ４ビットを表す１０進法、１６進法、２進法の対応表

    10進法 16進法 2進法
    0 0 0000
    1 1 0001
    2 2 0010
    3 3 0011
    4 4 0100
    5 5 0101
    6 6 0110
    7 7 0111
    8 8 1000
    9 9 1001
    10 a 1010
    11 b 1011
    12 c 1100
    13 d 1101
    14 e 1110
    15 f 1111

    　

    参照：CiscoCCNA教科書-青本(翔泳社)/CCNA認定ガイド第２版（日経BP） for 640-507/Cisco Catalyst LANスイッチ教科書（インプレス）

    inserted by FC2 system