イーサネットとCSMA/CDとは?いーさねっととしーえすえむえーしーでぃー
イーサネットはIEEE 802.3として標準化された、有線LANで最も普及した規格。同軸ケーブルやリピータハブで伝送路を共有していた時代は、送信前に回線の空きを確かめ、衝突を検出したら乱数時間だけ待って再送するCSMA/CDという媒体アクセス制御を使った。現在はスイッチと全二重化により衝突そのものが起きない構成が標準で、CSMA/CDは動作しない。
最終更新:2026-10-06
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1本の伝送路を複数の機器で共有すると、同時に送信したフレームがぶつかって双方とも壊れる。中央に送信権を配る調停役を置けば防げるが、装置が高価になり故障点も増える。そこで、各機器が自分で空きを確かめて送り、ぶつかったら待って再送するという分散的な取決めで済ませたのがCSMA/CDである。安価な同軸ケーブル1本でLANを組むという当時の制約から生まれた方式であり、スイッチが安価になって共有そのものが消えると役目を終えた。
具体例
1000BASE-Tは4対のより対線で1Gビット/秒を伝送する規格で、全二重接続のスイッチポートでは送信と受信が独立するためCSMA/CDは無効になる。10Gビット/秒以上の規格では規格上も廃止扱いとなっており、衝突が観測されるのはリピータハブを使った古い構成に限られる。
試験での引っ掛け
「イーサネット=CSMA/CD」と暗記していると誤る。現在の主流であるスイッチング全二重では衝突検出は動作しない。無線LANが使うのはCSMA/CDではなくCSMA/CAで、電波では送信しながら衝突を検出できないため、検出ではなく回避(送信前の待機とACKによる確認)で対処する点が別物である。
関連用語
出た過去問
出典:平成29年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問31(IPA)
イーサネットで使用されるメディアアクセス制御方式であるCSMA/CDに関する記述として,適切なものはどれか。
正解:それぞれのステーションがキャリア検知を行うとともに,送信データの衝突が起きた場合は再送する。
要点:CSMA/CDは搬送波検知で送信し衝突を検出したら再送する
CSMA/CDは、送信前に伝送路が使われていないかをキャリア検知で確かめ、空いていれば送信する。それでも同時送信による衝突が起きた場合は、衝突を検出して一定時間待った後に再送する。有線イーサネットで用いられる方式である。
出典:平成29年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問35(IPA)
ブロードキャストストームの説明として,適切なものはどれか。
正解:ネットワークスイッチ間にループとなる経路ができることによって,特定のイーサネットフレームが大量に複製されて,通信が極端に遅くなったり通信できなくなったりすること
要点:ブロードキャストストームはループでフレームが無限に複製される現象
スイッチ間の配線がループになると、ブロードキャストフレームが経路を回り続けて次々に複製され、帯域とスイッチの処理能力を食いつぶす。これがブロードキャストストームで、スパニングツリープロトコルなどでループを論理的に切断して防ぐ。
出典:平成30年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問33(IPA)
イーサネットで用いられるブロードキャストフレームによるデータ伝送の説明として,適切なものはどれか。
正解:同一セグメント内の全てのノードに対して,送信元が一度の送信でデータを伝送する。
要点:ブロードキャストは一度の送信でセグメント内全ノードに届く。
ブロードキャストフレームは宛先MACアドレスをすべてのビットが1の特別な値にしたフレームで、送信元が1回送出するだけで同一セグメント内の全ノードがそれを受信する。ノードごとに繰り返し送る必要はない。特定の複数ノードだけを対象にする場合はマルチキャストを使う。
出典:令和元年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問32(IPA)
イーサネットで使用されるメディアアクセス制御方式であるCSMA/CDに関する記述として、適切なものはどれか。
正解:それぞれのステーションがキャリア検知を行うとともに、送信データの衝突が起きた場合は再送する。
要点:CSMA/CDは搬送波検知で送信し、衝突検出後に再送する
CSMA/CDは、送信前に伝送路の使用状況を確認(キャリア検知)し、空いていれば送信を開始する方式です。それでも同時送信による衝突が起きうるため、衝突を検出したら送信を中断し、ランダムな時間待ってから再送します。有線イーサネットで用いられてきた方式です。
出典:平成31年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問33(IPA)
図のようなIPネットワークのLAN環境で、ホストAからホストBにパケットを送信する。LAN1において、パケット内のイーサネットフレームの宛先とIPデータグラムの…
正解:イーサネットフレームの宛先MAC3、IPデータグラムの宛先IP2
要点:IPの宛先は最終宛先のまま、MACの宛先は次ホップごとに変わる
IPデータグラムの宛先アドレスは最終的な通信相手のものが終始変わらないので、ホストBのIPアドレス(IP2)のままである。一方イーサネットフレームは同一セグメント内でしか届かないため、LAN1ではまず経路上の次のノードであるルータのLAN1側インタフェースのMACアドレス(MAC3)を宛先にする。
出典・参考
公式シラバスの3 技術要素 > 3. 通信プロトコル > (1) プロトコルとインタフェースに掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。