【基本・応用情報】イーサネットのCSMA/CD方式を分かりやすく説明します(ネットワーク)

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こんにちは、情報系大学生のゆうき(@engieerblog_Yu)です。

今回は、イーサネットのCSMA/CD方式についてまとめていきたいと思います!

今回の内容は、基本・応用情報技術者試験などに含まれていて、情報系の学部でも学ぶ内容となっています。

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イーサネットについて

イーサネット(Ethernet)は、コンピューターネットワークの一種で、有線で接続されたデバイス間でデータをやりとりするための規格です。

イーサネットは、LAN(Local Area Network)に最も広く使われており、一般的に家庭やオフィス、学校、公共施設などの小規模なネットワークに適しています。

イーサネットの最も一般的な形態は、10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-Tなどのような、速度や転送距離が異なる規格です。

これらの規格は、異なるケーブルや接続方法を使用し、異なる速度でデータを転送します。

イーサネットは、TCP/IPプロトコルと一緒に使用されることが一般的です。

これは、インターネット上のコンピューター同士が通信する際に使用されるプロトコルで、データの転送とネットワーク管理を担当します。

イーサネットは、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)と呼ばれる技術を使用しています。

イーサネット(Ethernet)は、コンピューターネットワークの一種で、有線で接続されたデバイス間でデータをやりとりするための規格

イーサネットは、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)と呼ばれる技術を利用

CSMA/CD方式は何の略?

CSMA/CD方式は、Carrier Sense Multiple Access with Collision Detectionの略です。

CSMA/CD方式は、三つに分解することができます。

ネットワークの通信状況の監視(Carrier Sense)

衝突の探知(Collision Detection)

複数のアクセスに対応(Multiple Access)

ネットワークの通信状況の監視(Carrier Sense)

Carrier Senseは、ネットワーク上でデータを送信する前に、他のデバイスがデータを送信していないかを確認する技術です。

イーサネットでは、デバイスはデータを送信する前に、信号が使用可能であるかどうかを確認します。

つまり、他のデバイスがすでにデータを送信していないかどうかをチェックします。

もし、他のデバイスがデータを送信している場合は、デバイスは一定時間待機してから再度チェックを行います。

信号が使用可能になったら、デバイスはデータを送信します。

衝突の探知(Collision Detection)

Carrier Senseによってデータが送信されていないかチェックした上で、データが衝突してしまった場合、デバイスは、各々ランダム時間待機してから、再度通信を行います。

複数のアクセスに対応(Multiple Access)

ネットワークの通信状況の監視と衝突の探知によって、複数のコンピュータで共有することができます。

複数のコンピュータで共有しているのでMultiple Accessです。

まとめ(CSMA/CD方式の動作)

上記から、CSMA/CDの動作は以下のようになります。

  1. 送信するデバイスは、チャネルが空いていることを確認するために、送信前に信号の有無を検出(Carrier Sense)します。
  2. チャネルが空いている場合、デバイスはデータを送信します。
  3. データが送信される際に、デバイスは常にチャネル上の信号を監視し、他のデバイスからの信号が検出された場合、データ衝突が発生したと判断します。(Collision Detection)
  4. データ衝突が発生した場合、デバイスは送信を停止し、ランダムな時間待機した後、再送信を試みます。
  5. 衝突が発生しなかった場合、データは正常に送信されます。

CSMA/CD方式は「Carrier Sense」「Collision Detection」「Multiple Access」から構成される

ゆうき
ゆうき

最後まで読んでいただきありがとうございました。

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