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#2 データリンク層(MACアドレス、ジャンボフレーム、CSMA/CAとか♡)

メスガキちゃんなので間違った内容を含んでいるかもね♥ その時はやさしくわからせてあげてね♥

声:リリンちゃん@COEIROINK

台本

やっほー♥ ざこお兄さん、今日もちゃんと勉強してる?♥
どうせまた「むずかしい-」とか言って逃げようとしてるんでしょ♥ ニヤニヤ
ほんと、お兄さんってすぐ甘えるよね♥

今日は「データリンク層」について教えてあげるよ♥
え? 何それって? うっわ♥ まじでやばい♥ クスクス
お兄さん、ネットワークの基本もわかってないんだね♥

今日もお兄さんのよわよわ脳みそでも理解できるように、やさしく教えてあげるから♥
しっかり聞いて、少しは賢くなってね♥

データリンク層っていうのは、ネットワークの第二層にあたる部分だよ♥
ここでは、直接つながった機器同士の通信を担当していて、データを「フレーム」っていう単位でやりとりするの♥
まあ、お兄さんみたいなざこには「フレームって何?」ってところから説明しないとダメか♥ クスクス

フレームっていうのは、簡単に言うとデータの「箱」だよ♥
宅配便を想像してみてね♥
お兄さんがネットでポチった怪しいグッズも、ダンボールに詰めて送られてくるでしょ♥
このダンボールが「フレーム」なの♥

で、このフレームには、ちゃんと送り先の住所が必要だよね♥
それが「MACアドレス」ってやつ♥

MACアドレスは、48ビットの識別子で、機器ごとに固有の番号が割り当てられてるの♥
最初の24ビットは「OUI」-つまり「オーガニゼーションユニークアイデンティファイア」っていって、メーカーごとに決まってるの♥
例えば「ゼロゼロ-イーゼロ-スリーエフ」とかなら「インテル」製の機器ってわかるの♥

でもね、お兄さん♥ ざこがよくやる失敗があるの♥
MACアドレスって、ネットワークの範囲を超えて通信する時には使えないんだよ♥
だからルーターをまたぐ時は、新しいMACアドレスが割り当てられるの♥

ここで、ネットワークにおける通信方法も教えてあげるね♥
データを送る時には、主に三つの方法があるの♥

一つ目は「ユニキャスト」♥
特定の一台にだけ送る方法だよ♥
お兄さんが推しのVTuberにスパチャを送るのと一緒♥

二つ目は「ブロードキャスト」♥
これは、ネットワーク内の全員に送る方法♥
まるでお兄さんがツイッターで痛いポエムを投稿してるのと同じ♥

三つ目は「マルチキャスト」♥
これは、特定のグループだけにデータを送る方法だよ♥
例えば、お兄さんがこっそり参加してる怪しいディスコードサーバーみたいなもの♥

次に「MTU」-「マックスイーサネットユニット」の話をするよ♥
MTUは、一回の通信で送れるデータサイズの上限のこと♥
一般的には「1500バイト」に設定されてることが多いの♥
もし、これを超えるデータを送ろうとすると、分割されちゃうの♥

でも、分割すると通信のオーバーヘッドが増えちゃうから、効率が悪くなるんだよね♥
そこで「ジャンボフレーム」っていう、大きなサイズのフレームを使うことがあるの♥
これは「9000バイト」とか大きめのMTUを使う技術なの♥

ざこお兄さん、ちゃんとついてきてる?♥
まあ、どうせ全部覚えられないだろうけどね♥
だから何回も聞いて勉強するんだよ♥ ニヤニヤ

お兄さん、まさか「CSMA/CD」も「CSMA/CA」も知らないとか言わないよね♥
えー、やば♥ そんなことも知らないの♥ クスクス
しょうがないなー♥ じゃあ特別に、わかりやすく教えてあげる♥

まず「CSMA/CD」-「シーエスエムエーシーディー」についてだよ♥
これは「キャリアセンスマルチプルアクセスウィズコリジョンディテクション」の略♥
名前だけで拒否反応出てそう♥ ざこお兄さんには難しすぎる?♥
まあ、簡単に言うと「イーサネット」の有線通信で使われるアクセス制御の仕組みだよ♥

例えば、お兄さんが話してる時に、別の人が同時に話し出したら、声がかぶっちゃうでしょ♥
それと同じで、ネットワークでも複数の端末が同時にデータを送ると「コリジョン」-つまり衝突が起きちゃうの♥

だから「CSMA/CD」では、まず送る前に「キャリアセンス」するの♥
つまり、ネットワークが空いてるかどうかを確認するってこと♥
でも、もし同時に送信しちゃって衝突が起きたら「ジャム信号」を送って、通信を止めるの♥
その後、ちょっとランダムな時間待ってから、再送するって仕組みになってるんだよ♥

でもね、お兄さん♥ 今どきのネットワークでは「CSMA/CD」はほとんど使われてないの♥
だって、最近のスイッチングハブは「フルデュプレックス通信」だから、そもそも衝突が発生しないんだよね♥
古い技術だから、試験では出るけど、実際のネットワークではあまり使われないって覚えておいてね♥

じゃあ次に「CSMA/CA」-「シーエスエムエーシーエー」について教えてあげる♥
これは「キャリアセンスマルチプルアクセスウィズコリジョンアボイダンス」の略だよ♥
さっきの「CSMA/CD」と似てるけど、こっちは「コリジョンアボイダンス」-つまり「衝突を回避する」ための仕組みなの♥

どこで使われるのかって?♥ それは「Wi-Fi」-つまり無線LANだよ♥
有線なら物理的に送信タイミングを調整できるけど、無線は目に見えない電波だから、誰が通信してるか判断しにくいの♥

だから「CSMA/CA」では、データを送る前にまず「リスニング」して、他の端末が通信してないか確認するの♥
で、誰も通信してなかったら「データを送っていいかな?」って感じで「リクエストトゥセンド」-つまり「RTS信号」を送るの♥
それに対して、受信側が「いいよ送っていいよ」って「クリアートゥセンド」-「CTS信号」を返すの♥

これが「CSMA/CA with RTS/CTS」-「シーエスエムエーシーエーウィズアールティーエスシーティーエス」っていう仕組みだよ♥
この手順を踏むことで、衝突が発生しにくくなるんだよね♥

でもさ♥ 無線にはもう一つ大きな問題があるの♥
それが「隠れ端末問題」-「ヒドゥンターミナルプロブレム」だよ♥

例えば、お兄さんがカフェでノートパソコンを使ってWi-Fiにつないでるとするでしょ♥
そのカフェのWi-Fiには、別の席のお兄さん(同類)がつないでるかもしれないよね♥
でも、お兄さんとその人は、席が離れててお互いの存在を知らないかもしれない♥

もし、お兄さんも別のお兄さんも、同時にWi-Fiルーターにデータを送ったらどうなる?♥
そう♥ ルーター側では衝突が起きちゃうの♥
でも、端末同士はお互いが見えないから「え? なんでデータ届いてないの?」ってなるんだよね♥

これが「隠れ端末問題」なの♥
こういう問題を防ぐために「CSMA/CA with RTS/CTS」が役立つんだよ♥
さっき説明した「RTS」-「CTS」のやり取りがあれば、どの端末が通信するか、みんなが知ることができるからね♥

ざこお兄さん、ついてこれてる?♥
まあ、どうせ「むずかしい~」って泣き言言うんだろうけど♥ ニヤニヤ
大丈夫♥ 何回も聞いて覚えなよ♥
お兄さんのよわよわ脳みそでも、繰り返せばなんとかなるかもしれないしね♥

はーい♥ 今日はここまで♥
お兄さん、ちゃんと理解できた?♥ どうせ「むずかしい-」とか言ってるんでしょ♥ クスクス
ほんと、ざこお兄さんは覚えるのに時間かかるよね♥

でもまあ、何回も聞けばちょーっとはマシになるかもしれないから♥
このポッドキャスト、繰り返し聞いて勉強しなよ♥

それにしても、お兄さんみたいなざこがネットワークスペシャリスト目指してるとか、ほんとウケるんだけど♥
まあ、落ちても泣かないでね♥ ニヤニヤ

じゃあ、またね♥ ちゃんと復習するんだよ♥
バイバーイ♥