技術要素 - 10.ネットワーク - 2.データ通信と制御 - 1.ネットワークアーキテクチャ

Last Update : April 12 2018 09:41:09

     

1 ネットワークトポロジ

a. ネットワーク構成

ポイントツーポイント(2地点間接続)
2つの端点(通常はホストコンピュータ)だけを接続することを指す。

ツリー型
ただ1つの根(ルートノード)から枝分かれする様に伸びていくもの。 USBの様な、一対多通信が主になるネットワークで使われる。

バス型
バスと呼ばれる1本の配線に多数の端末が接続される配線方式。バスの終端にはターミネータと呼ばれる終端装置を設置する。拡張は容易にできるが、ネットワークの混雑時に速度の低下が起こりやすい。

スター型
1個所の集線装置(ハブ)を中心に配線するタイプ。拡張が難しくなる。バス形に比べ、ハブ接続されているそれぞれの線については独立して扱われるため障害耐性が高いが、ハブが故障した場合、全ての通信が途絶するため、ネットワークの障害耐性はハブに依存する。

リング型
環状の線に端末を接続する。データが一方向に流れるので、ネットワークの混雑がおきにくい。ネットワーク構成としてこれ単体でそれほど障害耐性が高いわけではない。

メッシュ型
それぞれの端末は1つ以上の他の端末とポイントツーポイントで接続している。そのため、端末ごとに通信のコストが異なる。WinnyなどのP2Pソフトではこの形になる。


b. OSI基本参照モデル

OSI基本参照モデルは7層からなる階層構造になっている。
ある階層よりも下にある層のことを下位プロトコル、上にある層を上位プロトコルという。
プロトコルを階層化しておくと、階層ごとの独立性が高まり、ある階層のプロトコルが変化しても、他の階層のプロトコルに与える影響が少ない。
階層ごとに改良や拡張が容易になる。

上位層 第7層アプリケーション層 アプリケーションと情報のやりとりを行うためのプロトコルを規定(ファイル転送、メールの送受信など)。
第6層プレゼンテーション層 データ形式の管理、コード形式、暗号化、圧縮などのデータの表現形式のプロトコルを規定。
第5層セション層 通信の開始、終了に関するプロトコルを規定(全二重、半二重、同期、再送機能など)。
通信プログラム同士がデータの送受信を行うための仮想的な経路(コネクション)の確立や解放を行う。
コネクション確立のタイミングやデータ転送のタイミングを管理する。
下位層 第4層トランスポート層 通信の信頼性を確保するためのプロトコルを規定(到達確認、再送制御、誤り検出など)。
相手まで確実に効率よくデータを届けるためのデータ圧縮や誤り検出、誤り訂正、再送制御などを行う。
第3層ネットワーク層 異なるネットワーク間で互いに通信するための経路選択や中継を行うためのプロトコルを規定。
MAC アドレスは同じネットワーク内でのみ有効であり、ネットワークを超える場合にはIP アドレスによって他のノードと通信を行う。
第2層データリンク層 誤りのないデータ伝送を行うためのプロトコルを規定。
同じネットワークに接続された通信相手との物理的な通信路を確保し、通信路を流れるデータのエラー検出などを行う。
MAC アドレスの管理もデータリンク層で行う。
第1層物理層 伝送媒体上での物理的・電気的レベルのプロトコルを規定。
ディジタルデータをどのように電圧や電流の値に割り付けるか、ケーブルやコネクタの形状や要件などを規定している。


  [ 例題 ] 
  1. 平成11年度春期 問43  OSI基本参照モデル ネ
  2. 平成11年度秋期 問41  OSI基本参照モデル TCP IP
  3. 平成12年度春期 問42  OSI基本参照モデル セ


     

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