イーサネットネットワークでのデータ送信

イーサネットのタイプフィールドに基づくネットワーク層プロトコルの特定

イーサネットヘッダーのアドレスフィールドには、イーサネットLANにおいて重要かつ明白な役割がありますが、タイプフィールドの役割はそれほど明白ではありません。イーサネットフレームのタイプフィールド（EtherType）は、イーサネットのデータリンク層のヘッダーに含まれていますが、その目的は、ルータやホストでのネットワーク処理を直接手助けすることです。タイプフィールドは、基本的には、イーサネットフレームのネットワーク層（レイヤ3）パケットの種類を特定します。

まず、図1で示したイーサネットフレームのデータ部分に含まれているものについて考えてみましょう。通常、この部分には、ネットワーク上のデバイスのネットワーク層プロトコルによって作成されたレイヤ3パケットが含まれています。年月を重ねるに従い、IBMのSNA（Systems Network Architecture）、Novell NetWare、Digital Equipment CorporationのDECnet、Apple ComputerのAppleTalkがこれらのプロトコルの仲間入りをしました。現在、最も一般的なネットワーク層プロトコルは、TCP/IPのIPv4とIPv6の2つです。

イーサネットフレームにカプセル化されたパケットの種類を特定する値（16進数）を挿入する場所は、送信側のホストが持っています。しかし、IPv4パケットをEtherTypeとして識別するためには、ヘッダーにどのような数字を追加すればよいのでしょうか。IPv6パケットの場合はどうでしょうか。IEEEは、一意なEtherType値を必要とするすべてのネットワーク層プロトコルに番号を割り当てることができるよう、EtherType値を管理しています。送信側のホストは、そのリストを知っていればよいだけです。IEEEのサイトにアクセスして「EtherType」を検索すれば、誰でもリストを見ることができます。

たとえば、IPv4パケットが含まれたイーサネットフレームを送信し、次にIPv6パケットが含まれたイーサネットフレームを送信することが可能です。各イーサネットフレームのタイプフィールドには、IEEEによって予約されている値に基づいて異なる値が追加されます（図3）。

図3：イーサネットフレームのタイプフィールドの使用

FCSによるエラー検出

イーサネットでは、イーサネットリンクの通過中にフレームのビットが変更されたかどうかをノードが検出するための方法も定義されています。通常、ビットが変化するのは、何らかの電気干渉やNICの不具合が原因です。CCNA試験で出題されるほとんどのデータリンクプロトコルと同様に、イーサネットはエラー検出にデータリンクトレーラのフィールドを使用します。

受信側のノードは、イーサネットトレーラの唯一のフィールドであるFCS（Frame Check Sequence）フィールドを使って結果を送信元と比較することで、フレームでエラーが発生したかどうかを確認できます。送信側のノードは、フレームを送信する前に複雑な計算式を適用し、式の結果をFCSフィールドに格納します。受信側のノードは、受信したフレームに同じ計算式を適用し、その結果を送信元の結果と比較します。結果が同じであれば、フレームは変化していません。結果が異なる場合は、エラーが発生しているため、受信側のノードはそのフレームを廃棄します。

これはエラー検出であってエラーリカバリではないことに注意してください。イーサネットでは、エラーになったフレームを廃棄すべきであることが定義されていますが、失ったフレームのリカバリを試みるわけではありません。これに対し、TCPなどのプロトコルは、データが失われたことを検出し、データを再送することで失われたデータを取り戻します。

この記事のもとになった書籍
Wendell Odom　著/株式会社クイープ　訳 価格：4,400円＋税 発売日：2014年03月05日発売 ISBN：978-4-8443-3553-5 発行：インプレスジャパン	シスコ技術者認定試験 公式ガイドブック Cisco CCENT/CCNA ICND1 100-101J 本書は、シスコ技術者認定のうち、CCENT/CCNAの認定を目指す人のための公式ガイドブックです。2013年に改訂されたICND1の試験内容に対応しています。新ICND1は、旧ICND1からトピックの削除と追加が行われています。ICND1の合格により、CCENT認定を受ければ、CCNA認定への最初のステップをクリアしたことになります。本書を携えつつCiscoプロフェッショナル認定試験突破に向けて大きな一歩を踏み出しましょう。