イーサネットとは?イーサネット
イーサネットとは、IEEE 802.3として標準化された有線LANの規格で、ケーブルとコネクタの仕様、通信速度、データ単位であるフレームの形式、送受信の手順を定めたもの。宛先はMACアドレスで識別し、データリンク層と物理層を担当する。同じ規格に対応していればメーカーの異なる機器同士でも接続できる。
最終更新:2026-10-07
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初期のLANは、1本の同軸ケーブルを複数の機器で共有していたため、同時に送ると信号が衝突した。そこで衝突を検知して待ち直すCSMA/CD方式で共有媒体を裁く規格として生まれ、その後スイッチによる全二重通信が主流になって衝突そのものが消え、CSMA/CDは実質使われなくなった。それでもフレーム形式とMACアドレスの体系は変わらず引き継がれており、上位のIPが機種を問わず動く土台になっている。
具体例
オフィスのPCとスイッチングハブをカテゴリ5e以上のUTPケーブルでつなぐと、1000BASE-Tとしてオートネゴシエーションで速度と全二重を自動決定し、特別な設定なしに通信できる。企業内・家庭内の有線LANのほとんどがこの規格に基づく。
試験での引っ掛け
無線LANのIEEE 802.11シリーズと混同しやすいが、イーサネットは802.3で有線側の規格。スイッチはMACアドレスで転送するデータリンク層の機器で、IPアドレスで経路を選ぶルータとは層が違う。CSMA/CDは半二重の共有媒体時代の方式で、全二重のスイッチ環境では働かない点も問われる。
関連用語
出た過去問
問題文で直接問われたものと、解説の中で触れられたものが含まれます。
出典:平成29年度 春期 高度試験 午前Ⅰ 問10(IPA)
出典:令和元年度 秋期 高度試験 午前Ⅰ 問10(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+衝突検出後のランダム時間再送
CSMA/CDは、送信前に伝送路の使用状況を確認し(キャリア検知)、空いていれば送信を始める方式である。複数のステーションが同時に送信して衝突(コリジョン)が起きた場合は、これを検出していったん送信を中止し、ランダムな時間待ってから再送する。
出典:平成31年度 春期 高度試験 午前Ⅰ 問11(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:宛先IPは最終終点、宛先MACは同一LAN上の次ホップを指す
IPデータグラムの宛先アドレスは、経路の途中で変わらず最終的な相手であるホストBのIP2のままである。一方、イーサネットフレームの宛先MACアドレスは同一LAN内の次の転送先を指すので、LAN1ではルータのLAN1側インタフェースであるMAC3になる。この「IPは終点、MACは次ホップ」という使い分けが要点である。
出典:令和5年度 春期 高度試験 午前Ⅰ 問10(IPA)
1個のTCPパケットをイーサネットに送出したとき、イーサネットフレームに含まれる宛先情報の、送出順序はどれか。
正解:宛先MACアドレス、宛先IPアドレス、宛先ポート番号
要点:フレームは下位層のヘッダほど先頭、MAC→IP→ポートの順
イーサネットフレームは下位層のヘッダほど先頭に置かれる。先頭がデータリンク層のイーサネットヘッダで宛先MACアドレス、続いてネットワーク層のIPヘッダで宛先IPアドレス、その後にトランスポート層のTCPヘッダで宛先ポート番号が現れる。したがって送出順序はMAC、IP、ポート番号となる。
出典:令和6年度 春期 高度試験 午前Ⅰ 問10(IPA)解説で登場
CSMA/CD方式のLANに接続されたノードの送信動作として、適切なものはどれか。
正解:各ノードは伝送媒体が使用中かどうかを調べ、使用中でなければ送信を行う。衝突を検出したらランダムな時間の経過後に再度送信を行う。
要点:CSMA/CDは空き確認で送信し衝突時はランダム待ちで再送
CSMA/CDは、送信前に伝送媒体が使用中かどうかを確認(キャリアセンス)し、空いていれば送信を開始する方式である。同時送信による衝突を検出した場合は送信を中止し、ランダムな時間だけ待ってから再送する。イーサネットで用いられてきたアクセス制御方式である。
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。