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イーサネット (Ethernet)

ネットワーク基礎
目次

イーサネットとは

イーサネットは、コンピュータ同士をつなぐための標準的な通信規格であり、現在世界中のLAN（ローカルエリアネットワーク）で最も広く使われています。家庭や会社でパソコンをネットワークに接続するとき、ほとんどの場合このイーサネット規格が利用されています。実際の通信では、イーサネットが「ケーブルの種類や信号の送り方」といった物理的な部分を決め、TCP/IPが「どんな内容をどうやり取りするか」という通信の仕組みを担当します。車に例えると、イーサネットは道路や交通ルール、TCP/IPは運ぶ荷物の中身や配達の手順と考えるとイメージしやすいでしょう。

イーサネットの歴史

イーサネットの起源は、ハワイ大学で開発されたALOHAシステムにあります。これは複数の島を無線で結ぶためのネットワークで、当時としては革新的な仕組みでした。この仕組みを参考に、ゼロックスの研究員ロバート・メトカーフが1973年にイーサネットの原型を開発しました。その後、ゼロックスはDECとインテルと協力し、3社で「DIX仕様」と呼ばれる規格を作り上げます。このDIX仕様をもとに、1980年にIEEE802委員会へ提案されたのがイーサネットの始まりです。

イーサネットの発展は下表のように整理できます。

年出来事
1970ハワイ大学のALOHAシステム誕生
1973ロバート・メトカーフによりイーサネットの開発
1980DEC・Intel・XeroxがDIX仕様を提案（Ethernet Ⅰ）
1982Ethernet Ⅱ（Version 2.0）が登場
1983IEEE802.3としてCSMA/CDを規格化、10Base5を標準化
198810Base2の標準化
199010Base-Tの標準化
1995100Base-TX（Fast Ethernet）の標準化
1997全二重通信が標準化
19981000Base-X（Gigabit Ethernet）の標準化
19991000Base-T（UTPケーブルでのGigabit）の標準化
200210Gbpsイーサネットの標準化
200610GBase-Tの標準化
200840Gbps・100Gbpsイーサネットの検討開始

1980年代にはトークンリングやFDDIといった他のLAN規格も登場しましたが、イーサネットは仕様が公開され、多くの企業や開発者に支持されたため、事実上の標準規格となりました。今日「LAN」と言えば、ほぼ「イーサネットLAN」を指すのが一般的です。

試験に出やすいのは「現在使われているイーサネットの規格は、Ethernet Ⅱを基にIEEE802.3として策定された」という点です。ここは必ず覚えておきましょう。

IEEEとイーサネット

IEEE（アイトリプルイー）は電気・電子分野で世界最大の学会であり、その中にLAN規格を担当する委員会がIEEE802です。さらにその中でイーサネットを扱うのがIEEE802.3というワーキンググループです。
つまり、IEEE → IEEE802 → IEEE802.3 という階層構造で規格が決められています。

試験では「IEEE802.3＝イーサネット」「IEEE802.11＝無線LAN」という対応関係を押さえておくと混乱しません。

帯域幅とは

帯域幅とは、ネットワークでどれだけの情報を一度に送れるかを表す言葉です。アナログ通信では「使える周波数の幅」を意味し、デジタル通信では「1秒間に転送できるビット数」を意味します。つまり道路に例えると、帯域幅が広いほど多くの車（データ）を同時に走らせることができるイメージです。

イーサネットではデジタル通信を行うため、帯域幅は「bps（ビット毎秒）」で表されます。例えば、Fast Ethernetは100Mbpsの速度を持ちます。これは1秒間に100メガビット、つまり約12.5メガバイトのデータを送れる計算になります。

試験ではこの「ビット（b）」と「バイト（B）」の違いに注意が必要です。1バイト＝8ビットという関係を忘れないようにしましょう。

以下にデジタル通信とアナログ通信の帯域幅の単位を整理します。

デジタル通信での帯域幅

単位省略表記意味
ビット/秒bps1秒間に1ビット送れる
キロビット/秒Kbps1000bps
メガビット/秒Mbps1000Kbps
ギガビット/秒Gbps1000Mbps

アナログ通信での帯域幅

単位省略表記意味
ヘルツHz1秒に1回の周波数
キロヘルツKHz1000Hz
メガヘルツMHz1000KHz
ギガヘルツGHz1000MHz

試験では「帯域幅＝デジタル通信では伝送速度を表す」という点が問われやすいので、アナログと混同しないように整理して覚えるとよいでしょう。

◆まとめスライド

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