LAN

  1. LANとは

    LANとは Local Area Network (閉域ネットワーク)の略です。

    通常の電話やパソコン通信に代表される回線接続と、 LANとの主な違いは以下のようなものです。

    回線接続LAN
    同時には1対1の接続しか行えない。 同時にn対nの接続が行える。

  2. LANの構成要素

    話を簡単にするために、まずは小規模なLANの話から入ってゆきたいと 思います。

    LANを構築するに当たって、とりあえず必要なのがケーブルと LANボード(*1)です。ケーブルに関しては、小規模なLANにおいては ほとんどイーサネット(Ethernet) を使って構築されていると思います。

    (*1)…正確にはネットワーク・インターフェース・カード (略してNIC)と呼びます。

    LANボードは、使用するイーサネットのタイプに合わせて導入します。 製品によって、イーサネットの3つのケーブルをサポートしている (コンボタイプ)のもあれば、10Base-Tのみのサポートのボードもあります。

  3. LANの特徴

    LANにおいては、同時にn対nの接続が行えます。これは、

    LAN上で送信されたすべてのメッセージ(*2)は、
    LAN上に接続されたすべての計算機(*4)に届いている(*5)

    からです。

    (*2)…通信用語ではパケットといいます
    
    (*4)…(メールでご質問をいただきましたので、転載します。)
    
        >>「計算機」のイメージがつかないのですが・・・
        >>端末機の事を言っているのでしょうか?
        >
        >サーバ、端末、汎用機、(場合によってはプリンタやUPSも含む)。
        >要するに、LANのケーブルが刺さっている機械すべてと考えてください。
         ノードともいいます。
    
    (*5)…(メールでご質問をいただきましたので、補足します。)
    
        >>なんか LAN の説明がおかしいように感じます。
        >
        >>スィッチングハブ使ってたら全部の端末にパケットが届くわけではないですし。
        >
        >まあ、初心者向けをモットーとしておりますので、多少説明が不正確に
        >なるのはやむを得ません。
        >
        >>ピアツーピアでもLANと呼ぶと思います。
        >
        >どこかに「ピアツーピアはLANではない」という記述がありましたっけ?
        >
        >Peer-To-Peer(Microsoft Networkに代表される対等通信ネットワーク)は、
        >サーバ専用機が明示的には存在しない形態ですが、個々のセッションに
        >おいてはサーバとクライアントの関係があります。つまり各ノードが必要に
        >応じてサーバになったりクライアントになったりする形態です。
        >
        >またノードが2台しかなければ、当然1対1の通信となります。
        >
        >>スィッチングハブ使ってたら全部の端末にパケットが届くわけでは
        >>ないですし。
        >
        >これはそうですね。
        >
        >普通のハブは、あるポートで受信したパケットを、残りのすべての
        >ポートに流します。
        >
        >スイッチング・ハブ(またはイーサ・スイッチ)は、あるポートで
        >受信したパケットがユニキャスト・パケット(宛先が1つである
        >パケット)である場合でかつ宛先がどのポートにつながっているかが
        >わかっている場合は、そのポートにしか流しません。
        >
        >よって、スイッチング・ハブを使っている場合は、
        >    「LAN上で送信されたすべてのメッセージは、
        >      LAN上に接続されたすべての計算機に届いている」
        >が必ずしも成り立たなくなります。
    

    回線接続においては、計算機まで届いたメッセージは自分宛てに 届いたものである(*3)ので無条件に取り込みますが、LANでは関係 ない計算機同士が送受信しているパケットも届いてしまいます。

    (*3)…1つのモデムに複数の端末がぶら下がった形態 (マルチポイント接続)においては,、この限りではありません。

    各計算機では、受信したパケットが自分宛てのパケットでなければ、 単にそれを破棄します。この繰り返しで通信が成り立っています。 逆に言えば、これを破棄しないで取り込んでしまえば、LAN上に 流れているパケットの解析を他の計算機から行えます。

    ところで、各計算機では受信したパケットが自分宛てのもの であることをどうやって識別しているのでしょうか?

  4. パケットの宛先の識別

    各パケットの先頭(イーサネット・ヘッダ といいます)には、送信元と宛先のIDが埋め込まれています。 各計算機では、受信したパケットの先頭部分にあるこの宛先IDが、 自分のIDと一致した場合のみこのパケットを取り込むようになっています。 このIDのことを MAC(Media Access Control)アドレス といいます。

    各LANボードには、工場出荷時に世界中でユニークになるような MACアドレスが振られています。このMACアドレスは、以下のような 構造を持つ6バイトの構造体です。

    MACアドレス
    ベンダー(メーカー)コード ベンダーごとの連番
    1バイト目2バイト目3バイト目 4バイト目5バイト目6バイト目

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