ネットワークエンジニア を目指して

ようこそ「ネットワークエンジニアを目指して」へ!!
「ネットワークトラブルに恐れることなく立ち向かえるネットワークエンジニア」へと導くことを信条に、ネットワーク技術の解説とネットワークに関する情報を幅広く紹介します!

ホーム > イーサネット技術 > ギガビットイーサネット(2)

ギガビットイーサネット(2)

Bookmark this on Hatena Bookmark   
▼ ネットワークエンジニアにおすすめのサイトはこちら ▼


ギガビットイーサネットのフレームサイズ

ギガビットイーサネットはイーサネットとの互換性を保つために半二重モードでも動作可能な仕様になっています。
ということは、つまりCSMA/CD方式に準拠しなければいけないということです。

ここでイーサネットのフレームサイズを思い出してください。
イーサネットの最小フレームサイズは64バイトです。
この64バイトは、

10BASE5(10Mbps)の伝送路上で2500m離れた場所でコリジョンが発生したとしてもデータの送信が終わらないうちにジャム信号を受け取れる最小フレームサイズ

になります。(フレームサイズはなんで最小64バイト?参照

伝送クロックが大きいギガビットイーサネットでは、この仕様のままだとケーブルの総延長は非常に短くなってしまいます。
そこでギガビットイーサネットでは「キャリア拡張」と呼ばれる技術を使い、信号の送信時間を512バイトに拡張しています。

この技術により、ギガビットイーサネットでケーブルの総延長を200メートルにすることが出来たわけです。

・キャリア拡張
ギガビットイーサネットはファストイーサネットの10倍の伝送クロックのため、そのままではコリジョンドメインが25mになってしまう。
これを回避するため、ギガビットイーサネットではデータの長さが512bytesより短い場合は、キャリア拡張といわれるダミーのデータを付加する。
実際には最小のMACフレームにエクステンションとしてのパディングを入れて実現している。
その結果、コリジョンドメインは200mとなる。


※クリックすると大きな画像で見れます。

もう一つギガビットイーサネットでは実行帯域を増やすために「Frame Bursting」という機能があります。
Frame BurstingとはいったんMACフレームの送信を開始した場合に、8192Byteまで連続して複数のMACフレームを送信してデータ伝送の効率を上げるという手法です。

 

ギガビットイーサネット:フローコントロール

通常のイーサネットにおけるフローコントロールは「ジャム信号」によるフロー制御を行っています。

「ジャム信号」とはスイッチがコリジョンの発生時にバッファがあふれそうになるとジャム信号を発信して送信を抑制するわけですが、ギガビットイーサネットではこのジャム信号ではなく、IEEE802.3xという方式を使用しています。

基本的にジャム信号とIEEE802.3xの動作は一緒で、バッファが溢れそうになったスイッチはコンピュータにデータの送信をやめさせるために信号を送ります。

IEEE802.3xでのこの信号のことを「PAUSE」と呼びます。

「PAUSE」フレームを受け取ったコンピュータは送信を中止します。

ジャム信号」でのやり取りの場合は、ランダムな時間待ってから送信を開始しますが、IEEE802.3xでは送信を再開させる信号「PAUSE解除」フレームを送ることによって送信が再開されます。

つまりこの「PAUSE解除」フレームが送られてこないと送信が開始されないので非常に効率が良いといえますね。

 

おすすめ記事

おすすめ書籍紹介

マスタリングTCP/IP 応用編
入門編を卒業したらこちら。
応用編も入門編と同様に豊富な図を使用し、TCP/IPに関するさらに詳細な解説を記している。
特にパッケットの構造はかなり詳細に解説しており、初心者にはすこしつらいかもしれないが非常に読みやすいのでぜひ読んでみてほしい。

インターネットルーティング入門 第2版
ネットワーク初心者の方にぜひおすすめしたい一冊。絵を豊富に使用し、「ルーティングとは」から始まり最後はRIP、BGP、MPLSまで深い解説ではなく、浅く満遍なく解説しています。
この本が理解できればルーティングスキルの第一歩を踏み出せるでしょう。

関連記事

イーサネット
データリンク規格の代表イーサネット。
イーサネットの基礎について解説しています。

イーサネット(Ethernet)フレームフォーマットについて
イーサネットフレームフォーマットに関するメモ

イーサネット(Ethernet)のしくみ Section1 -イーサネットの規格-
まずはイーサネットの歴史と規格についてお勉強しましょう。

イーサネット(Ethernet)のしくみ Section2 -CSMA/CD方式-
イーサネットといえばこれを知らなきゃ始まらない。

イーサネット(Ethernet)のしくみ Section3 -イーサネット通信の基本-
いよいよイーサネット通信の本質に迫ります。

イーサネット(Ethernet)のしくみ Section4 -ハブとスイッチ-
ハブとスイッチの違いって何?

ギガビットイーサネットのしくみ(1)
イーサネットとギガビットイーサネットの違いってなに?

ギガビットイーサネットのしくみ(2)
イーサネットとギガビットイーサネットの違いってなに?

メールマガジン

ネットワ-ク初心者のみなさま。
ネットワークの基礎知識を疎かにすることは
大変危険です!!

「初心者にも理解できるネットワーク技術」

これを読めばネットワークの基礎が分かる!!
ネットワーク関連の仕事に就きたいとお考えの学生の方や、ネットワークに興味があって転職を考えている社会人の方、まずは登録してみてください。

もちろん無料です!!

↓メールマガジン購読はこちら↓

メールアドレス: