LANの基本と種類を知ろう!【備忘録-基本情報技術者試験対策 #62】

基本情報技術者試験

※ 本記事では、基本情報技術者試験の対策として私が勉強したことを備忘録的にまとめておきたいと思います。
少しでも参考になれば嬉しいです。

はじめに

さて今回は、基本情報技術者試験対策として、LANについてまとめたいと思います。

前回まとめたWANとLANは必ずセットで覚えておくようにしましょう。

前置きもあまりないのでさっそく見ていきましょうか~。

ちなみに私はこの参考書を使って勉強してました。

漫画形式で読みやすく、分かりやすい内容になっているため、無理なく学習を進められると思います。

過去問を解きまくり、不明点があれば参考書で知識を補う、このサイクルで試験対策するのが私のオススメです!

最新版はこちらです。

少し内容が異なる部分もあるかもしれませんが、大まかには変わらないはずですので、安心して下さい。

LANの接続形態

接続形態にはさまざまな種類があり、それぞれのメリットやデメリットが異なります。まずは代表的な接続形態を紹介しますね。

接続形態構造メリットデメリット
バス型(Bus Topology)一本の主幹となるケーブル(バス)に各デバイスが接続される形式。各デバイスが並列に接続されているため、信号はすべてのデバイスに伝わる。ケーブルの使用量が少なく、コストが低い。
簡単にデバイスを追加可能。
ケーブルに障害が発生すると、すべてのデバイスに影響。
通信が集中すると衝突(コリジョン)が発生。
スター型(Star Topology)中央にハブやスイッチがあり、それを中心として各デバイスが接続障害が発生したデバイスだけがネットワークから切り離されるため、影響が限定。
トラブルの発見や修理が比較的容易。
中央のハブやスイッチが故障すると、全体の通信が停止。
ケーブルの使用量が多く、コストが高くなる。
リング型(Ring Topology)デバイスがリング状に接続され、データが一方向または双方向に伝送データの伝送順序が明確であり、コリジョンが発生しにくい。
通信が均等に分散されやすい。
一部のデバイスが故障すると、全体の通信が途絶える可能性がある。
リングの再構成が必要になる場合がある。

イーサネット(Ethernet)

イーサネット(Ethernet)はLANの規格として最も普及しているものになります。速度と互換性の点で優れており、デバイス間のデータ転送をサポートします。

ついでにイーサネット(Ethernet)の種類もいくつか紹介しておきますね。

接続形態規格名最大速度ケーブル種類
スター型10BASE-T10 Mbpsツイストペアケーブル
スター型100BASE-TX100 Mbpsツイストペアケーブル
スター型1000BASE-T1 Gbpsツイストペアケーブル
スター型10GBASE-T10 Gbpsツイストペアケーブル
スター型40GBASE-T40 Gbpsツイストペアケーブル
スター型100BASE-FX100 Mbpsツイストペアケーブル
バス型10BASE510 Mbps同軸ケーブル
バス型10BASE210 Mbps同軸ケーブル

ちなみに、「bps」とは「bits per second」の略で、「1秒間に送ることができるデータ量(ビット数)」を表しています。

イーサネット(Ethernet)の通信制御方式には、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection、搬送波感知多重アクセス/衝突検出)という方式が採用されています。この方式は、複数のデバイスが共通の伝送路を共有しながら(Multiple Access)データを送信する際に発生する通信の衝突(コリジョン)を効率的に処理するために開発されました。

以下が、CSMA/CD方式の動作の流れです。

CSMA/CD方式の動作順序
  • Step1
    搬送波感知(Carrier Sense)

    デバイスがデータを送信する前に、伝送路の状態をチェック。他のデバイスが送信している場合は待機し、伝送路が空いていることを確認してから送信。

  • Step2