はじめに
こんにちは。管理人のシンヤです。
今回は、LANケーブルと一緒に付いてくる『Ethernet（イーサネット）』について解説していきます。
では、『Ethernet』とは何なのでしょう？
結論から言えば、Ethernetとは『LANを構築する際に利用されるネットワーク規格』になります。
『Ethernet』はコンピューターをを接続するためのネットワーク規格
Ethernetとは、LAN環境でコンピューターを接続するためのネットワーク規格です。
Ethernetを表すものは、物理的なケーブルとなる有線とポートであり、ネットワークに繋ぐコンピューターには当たり前に使われているものと言っていいでしょう。
あなたも企業や家庭内で、コンピューターに接続するためのLANケーブルや、そのケーブルを挿すためのコンピューター側のポートを見たことがあると思います。
分かりやすく言えば、そのケーブルやポートの規格こそがEthernetというものになります。
従って、データを変換する電気信号、光信号、コネクターの形状によるやり取りを担うのがEthernetであり、TCP/IPモデルで表せば物理層にあたるものです。
Ethernetの他に、過去には『トークンリング』『FDDI（Fiber-distributed data interface）』『ATM（Asynchronous Transfer Mode）』などの規格が用いられたこともありましたが、現在の有線通信規格はほぼEthernetが使われている状況です。
その理由は、Ethernetの場合、他の規格よりも扱いやすい銅線のケーブルで、しかも比較的安価であり、その割に速い通信速度を可能にしていることが挙げられます。
また、手間がかからず扱いやすいということもあります。
ちなみに銅線以外では、光ケーブルを使用するEthernetケーブルもあり、これはデータセンターなどで使われています。
Ethernetの研究はまだまだ続いているので、これからも速度が上がることを期待したいですね。
『Ethernet』で利用する『NIC』というインターフェース
Ethernetを利用するには、Ethernetケーブルを挿せる通信用の機器が必要です。
そういった通信機器のことを『NIC（Network Interface Card）』と呼びます。
NICは、主にカード型のインターフェースとUSB型のインターフェースとして販売されています。
カード型は、コンピューターのPCI Expressというスロットに挿して使い、USB型はUSBポートに挿して利用します。
しかし、現在ほぼ全ての家庭用コンピューターでインターネットが使えるようにと、最初からマザーボードに直接NICが組み込まれているコンピューターの方が多いです。
また、ノートPCなどには、無線LANであるWiFiが標準装備であったりするので、よほど回線速度を重視したい場合以外に、NICを別途用意して利用することはまずありません。
そうなると、あなたは「もはやNICは必要ないのではないか？」と考えるかもしれませんが、実はまだまだ必要な需要があったりもします。
それは、サーバーを構築する際に、管理者側の通信とユーザー側の通信を分けて使うなどのために、複数のNICが必要とされるからです。
サーバーに1つの通信回線だけだと、問題が発生した場合に原因の特定が難しくなります。
しかし、管理者側として2回線以上繋いでいれば、管理者側からサーバーに入って問題の特定がしやすくなるのです。
また、他にはサーバーを稼働させたままでのメンテナンス用としても利用されます。
従って、まだまだNICというインターフェースが無くなることはないでしょう。
『Ethernet』の通信方式
Ethernetの通信方式は『CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）と呼ばれているものが使われています。
このCSMA/CDは通信状況を監視して、通信が行われていないことを確認し、その場合に限りデータの通信を開始するキャリア・センスという仕組みになっています。
もし仮に同時に通信をしてしまった場合には、その際に発生する『コリジョン（衝突）』を検出して通信制御を行います。
コリジョンが発生した場合は、少々ランダムな時間を待ってから送信を再開して、通信を完了させます。
『Ethernet』の通信規格
Ethernetには、『1000BASE-T』のような通信規格があり、速度や伝送方式を表した名前が付いています。
最初の数字は通信速度で、1000なら1GBbps、BASEはベースバンド伝送という伝送方式、最後のTは平衡対（へいこうつい：ツイステッドペア）ケーブルというケーブルを表しています。
WANやLANなどのネットワークが生まれたことで、通信速度が日進月歩で増加が図られ、10Mbpsの10BASE-T、100Mbpsの100BASE-TX、1000Mbpsの1000BASE-Tという、1GBまでの高速帯へと進化してきました。
そして、現在は1000BASE-Tが最も広く利用されていますが、今後は10GBASE-Tが普及されていくことになっています。
ちなみに、100BASE-TXのことを『Fast Ethernet』、1000BASE-Tのことを『Gigabit Ethernet』とも呼びます。
複数の型があったLANの構築方法
LANを構築する際に、どのような『型』で接続するかという表し方があります。
それを『ネットワークトポロジー』と呼びます。
ネットワークトポロジーとは、簡単に言えばネットワーク構造の『形』です。
この形には複数の型があり、用途に分けて主に3種類のネットワークトポロジーが過去から使われてきました。
代表的なのは『バス型』『リング型』『スター型』という3つの型になります。
- 『バス型』：バスと呼ばれる1本のケーブルに全てのコンピューターを接続する直線型
- 『リング型』：トークンというデータがリング内を高速に巡回し、各コンピューターの通信を可能にする円周型
- 『スター型』：ハブを中心として、そこから伸びるケーブルを各コンピューターに接続している星型
現在のEthernetでは、スター型が主流な型になっています。
まとめ
Ethernetという名前だけでは分かりづらいですが、その正体はネットワークに有線接続する規格という意味です。
安価で利用しやすく、速さもあるというおかげで、Ethernetがこれだけ世界中に普及したのも納得できますね。
そして、今後もEthernetが進化を続け、一般家庭でも、より高速な通信環境が生まれていくに違いありません。
