データリンク層とは

ネットワーク

【OSI参照モデル】データリンク層とは

データリンク層とは

データリンク層とは、OSI参照モデルの第二層(レイヤ2)で定義されている層で、その役割は隣接する機器間の通信を可能にすることです。

データリンク層

データリンク層では、データを転送するための機能や手順を提供。そして、データ転送時に発生するエラーの検出方法や、その誤りを訂正する手法なども提供しています。

 

コンピュータをネットワークに接続する際に一般的に使用するイーサネットは、データリンク層で定義されているプロトコルです。イーサネットを使うことで、イーサネットで定義されているルールに従い通信を行います。

プロトコルって何ですか?
英語と日本語だと会話が成立しないのと同じで、通信もルールを決めてやり取りしています。そのルールのことをプロトコルといいます。

データリンク層で使用される主なプロトコルは次の通りです。

プロトコル 説明
イーサネット(Ethernet) コンピュータをネットワークに接続する時に使うネットワークケーブル(有線LAN)の規格
無線LAN 無線通信を利用してコンピュータ同士でデータの送受信を行うLANシステムの規格
PPP Point-to-Point Protocolの略で、電話回線などの通信回線を使用し、1対1の通信で利用される通信プロトコル
HDLC High-Level Data Link Controlの略で、ISOによって標準化されたデータリンク層のプロトコル
ADCCP Advanced Data Communications Control Protocolの略で、拡張データ通信制御プロトコル

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データリンク層のネットワーク機器

ブリッジ

ブリッジ(bridge)とは、セグメント間の中継器です。

セグメントって何ですか?
ブロードキャスト(接続している全コンピュータにデータを流す)が届くネットワークの範囲(グループ)のことをセグメントといいます。

ブリッジとは

ブリッジには「MACアドレス」を学習する機能があり、流れてきたパケットを監視することで、ブリッジに接続されているコンピュータの「それぞれのセグメントに属するMACアドレスの一覧」を記憶します。

以降は、記憶した「MACアドレスの一覧」に従い、宛先の「MACアドレス」が存在するセグメントへパケットを流す役割を持ちます。

スイッチングハブ

スイッチングハブ(レイヤ2スイッチ)とは、「ブリッジ」機能を持つハブです。(ハブとはLANケーブルの接続口(ポート)を複数持つ集線装置)

ブリッジは、セグメントを中継間することを目的としたネットワーク機器、それに対してスイッチングハブはブリッジをマルチポートにしたネットワーク機器です。

1995年前後からは8~16ポートのマルチポートブリッジが各社から発売。この辺りから「スイッチングハブ」と呼ばれるようになったと言われています。

ハブ

ブリッジはセグメント間の中継器でMACアドレスを学習します。そのためパケットが流れてくると宛先MACアドレスに該当するコンピュータが接続されているポートにのみパケットを送出します。

またスイッチには、より高性能なルーターとスイッチングハブの機能を併せ持つ「レイヤ3スイッチ※ネットワーク層で動作」や「L4スイッチ※トランスポート層で動作」などもあります。

OSI参照モデル 各層の役割

層(レイヤ) 名称 説明
7層(L7) アプリケーション層 利用者が使うアプリケーションが通信できるようにするため約束事を定義
6層(L6) プレゼンテーション層 通信を行う上でのデータや画像などのデータ形式の約束事を定義
5層(L5) セッション層 通信を確立(開始・終了)するための約束事を定義
4層(L4) トランスポート層 通信する際の信頼性についての約束事を定義
3層(L3) ネットワーク層 データを目的地まで届けるための約束事を定義
2層(L2) データリンク層 隣接する機器間でデータの送受信を行うための約束事を定義
1層(L1) 物理層 電気信号などに変換するための約束事を定義

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