全二重・半二重とオートネゴシエーションとは？

全二重・半二重とオートネゴシエーションの意味

半二重は送受信を同時に行えず衝突検出（CSMA/CD）が必要な通信方式、全二重は送受信を同時に行えて衝突が原理的に起きない方式。オートネゴシエーションは接続相手と速度・二重モードを自動で取り決める仕組みで、スイッチのポート設計で問われる。

全二重・半二重とオートネゴシエーションの具体例

スイッチのポートごとに衝突ドメインが分かれるため、現在の LAN は基本すべて全二重で動く。1Gbps 全二重なら理論上は上り下り各 1Gbps を同時に使える。片側だけ手動固定にすると相手はネゴシエーションに失敗して半二重にフォールバックする。

全二重・半二重とオートネゴシエーションは試験でどう引っ掛けられる？

「片側全二重・片側半二重」のデュプレックスミスマッチはリンクアップするため気づきにくく、遅いが繋がる状態になる。症状は大量の遅延衝突（late collision）と FCS エラーで、ポート統計を見ないと原因が特定できない。

全二重・半二重とオートネゴシエーションと関連する用語

• リンクアグリゲーション
• 伝送媒体（より対線・光ファイバ・カテゴリ）
• リピータ・ブリッジ・ルータ（OSI階層別の中継機器）

全二重・半二重とオートネゴシエーションが出た過去問

• WebSocketによって実現できるのはどれか。

  正解：クライアントのWebブラウザとサーバ間で双方向の通信をすること

  要点：WebSocketはHTTP上で確立する持続的な全二重通信

  WebSocketは、HTTPの接続を足がかりに専用のプロトコルへ切り替え、クライアントとサーバの間に持続的な全二重の通信路を確立する仕組みです。サーバ側から任意のタイミングでデータを送れるため、チャットや株価配信のようなリアルタイム用途に向きます。従来のようにクライアントから繰り返し問い合わせる必要がなく、通信量と遅延を抑えられる点が特徴です。

  出典：平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問7（IPA）

• USB3.0の特徴として、適切なものはどれか。

  正解：USB2.0は半二重通信であるが、USB3.0は全二重通信である。

  要点：USB3.0は全二重・高速化しつつUSB2.0と下位互換

  USB3.0は送信用と受信用に別々の信号線を持つため全二重通信ができ、従来のUSB2.0の半二重通信より大幅に高速である（5Gビット／秒のSuperSpeed）。コネクタのピンは増えているが、USB2.0用の信号線も残しているため下位互換性があり、従来のケーブルや機器も使える。

  出典：平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問12（IPA）