Ethernetケーブルには色々あるが、どのようなNetworkを作るかという観点から、分類すると次の二種類のグループに分けられる。
前者は、「継がったアンテナ」で、PC本体から接続するには、本体のNICから電気信号で( AUIケーブル経由で.. )トランーシバ(電気/電波の変換をおこなう)に継ぎ、そこから電波経由で、ケーブルの間を結ぶ。
10Base-2/5は、同軸ケーブルと呼ばれる形で、真中に銅芯が入っており、電波が減衰しないようになっていると同時に、回りを銅の網で囲うことにより、電波がケーブルの外に逃げないようになっている(シールド)。
+------+
| PC |
| |
| +-+ |
+-+ +--+
| | <- NIC
+++
|
| <- AUI Cable
| 10Base-2/5 両端にターミネータ
| | | (反射防止)
+++ <- Transiver v v
>----+ +-----------+-------+-----------------------<
+-+ | |
PC PC
後者は、直接PC本体から、10Base-Tのケーブルで接続され、通信は、電波( NICにトランシーバが内蔵されてる)で行われる。
+------+
| PC |
| |
| +-+ |
+-+ +--+
| | <- NIC
+++
|
| <- 10Base-T Cable
| PC PC
| | |
+--+----------------------------+--+----+
| HUB/Switch |
+---------------------------------------+
10Base-Tを利用して通信するには、HubまたはSwitchが必要である(2)ことに注意。
10Base-T/100Base-TXのケーブルは、2本のワイヤをツイスト(捩ってある)を4対(計8本)のワイヤをビニール等の筒の中にいれたもの(3)でその両端にRJ-45とい規格のコネクタが付られている。
10Base-2/5との大きな物理的な違いは、シールドされていない(UTP : Unsiled Twist Pair)ということで、この結果として、次のような特徴がある。
10Base-T/100Base-TXのケーブルは、ETA/ITA-568Bという規格(4)で定められているCategoly-5(5)のUTPケーブルの両端にRJ-45のコネクタをつけて作成する。
コネクタへの接続方式も規格化されており、次のようになっている。
+-----------------+
| | | | | | | | | | <- RJ-45 コネクタを腹から見る
| | 上は、金具のついている方
| |
| |
W W W W
O O G B B G BrBr
| | | | | | | |
X | X | X
| | | | | | | |
X | X | X
| | | | | | | |
X | : :/ X
| | | / | |
X | /: : X
| | | / | | | |
X X X X
| | | | | | | |
X X X X
| | | | | | | |
O O G G B B BrBr
W W W W
物理層の中継装置(6)
は、純粋に、エネルギーの増幅(7)を行うことで、中継機能を実現している。
10Base-2/5 >-------+------------------< | +-------+-------+ | リピータ | +-------+-------+ | >-------+------------------< 10Base-2/5
+---------------+ | Hub | +---+---+-------+ | | | | 10Base-T | |
特徴としては次のようものが揚げられる。
下では、Hubとリピータは区別してるが、両方をまとめてリピータ(振舞いの名前)と呼ぶことも多い。
逆に、Hubという言葉は、Star型のネットワークトポロジィの中心におくもの(形状としての名前)という意味なので、逆にSwitchもHub (その場合はSwitching Hubと呼ぶ)と呼ぶことがあるので、注意。
いわゆる、アンプリファイすること。
必ずしも「信号」の増幅を行うわけではない。もし、ケーブル中に「雑音」が入っていれば、それも一緒に増幅する。
論理層の中継装置(9)は、フレームを中継する。
10Base-2/5 >-------+------------------< | +-------+-------+ | ブリッジ | +-------+-------+ | >-------+------------------< 10Base-2/5
+---------------+ | Switch | +---+---+-------+ | | | | 10Base-T | |
特徴としては次のようものが揚げられる。
ブリッジの機能の一つに、トラッフィク空間を分割するという機能がある(10)。
これは、「ブリッジのInterfaceに接続されている個々のセグメントで利用されているMAC Addressを観察することによって、各々のセグメントに所属しているMAC Addressを学習し、もし、同一セグメント内の通信であれば、他のセグメントに中継しない」という機能である。
これを機能によって、パケットの複製をできるだけ少くし、ネットワーク帯域を有効利用できる可能性が生れる。
以下の機能は、最近のブリッジ/Switchでは当然のように塔載されている機能であるが、古いブリッジにはなかったこともある.. (馬鹿ブリッジ..)
その当時は、この機能をもつブリッジをLarnning Bridgeと呼んで区別したが、現在、この区別は意味がない(馬鹿ブリッジがないので.. )。
リピータだけで作られているネットワークは、冗長経路(11)をもつことができない(12)。
原理的には、ブリッジも同様なことが言えるが、最近のブリッジは、ブリッチ間で、情報を交換することにより、冗長経路を検出し、ネットワーク上でのLoopを除去する(13)。
この情報交換を行う規約が、スパンニングツリープロトコルである。
なぜなら、冗長経路があるということは、経路のLoopを意味し、リピータは原則として全てのフレームを経路に中継するので、同一のフレームがLoopした経路をいつまでも回りつづけることになる。
もちろん、その結果は、その「ネットワークの壊滅」を意味する。
具体的には、Loopを検出するとLoopを構成しているブリッジの一つの口を自動的無効に(ないものと.. )することによって、そのLoopを断ち切る。
この結果、ネットワークは、木構造となる(これが、スパンニングツリーという名前の由来)。
もちろん、何らかの障害が生じて、現在利用している経路が失われた場合は、無効にした口を復活させることによって、接続を自動回復する。