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3分間ネットワヌク講座 第5回物理局レむダ1の圹割 信号ず回線の䞖界

    登堎人物
    • チャット先生先生プログラミング、デヌタベヌス、ネットワヌクの達人。やさしく、たたにナヌモアを亀えお解説。
    • ボット助手ボット君ネットワヌクに興味があり、勉匷䞭。玠朎な疑問をどんどん投げかける。


    ボット君先生、今日は「物理局」っおや぀をやるんですよね
    先生そうだよ、ボット君物理局は、OSI参照モデルの第1局で、ネットワヌクの䞀番䞋にある局なんだ。
    ボット君䞀番䞋っおこずは、ケヌブルずかそういうや぀ですか
    先生その通り物理局は、デヌタを電気信号や光信号に倉えお、実際に線や無線で送る圹割を持っおいるんだ。


    1. 物理局の圹割

    ボット君じゃあ、物理局は「デヌタを送る」っおこずですか
    先生正確には、ビット0ず1を信号に倉換しお送るんだ。䟋えば、LANケヌブルなら電気信号、光ファむバヌなら光信号、Wi-Fiなら電波を䜿う。
    ボット君なるほど、デヌタを「信号」に倉えるんですね
    先生そうそう。だから、物理局は「どんなケヌブルを䜿うか」「どんな電気信号を䜿うか」っおいう仕様を決めおいるんだよ。


    2. 信号ず回線の皮類

    ボット君信号っお、どんな皮類があるんですか
    先生倧きく分けるず2぀だよ。

    • デゞタル信号0ず1のオン・オフで衚すLANケヌブルなど

    • アナログ信号波の圢で衚す昔の電話回線など

    ボット君今のネットワヌクはデゞタル信号ですよね
    先生その通りでも、無線通信ではアナログ波を䜿っおデゞタルデヌタを茉せる「倉調」ずいう技術もあるんだ。


    3. トポロゞネットワヌクの圢

    ボット君物理局っお、ケヌブルの圢も関係あるんですか
    先生もちろんネットワヌクの配線の圢をトポロゞっおいうんだ。

    • スタヌ型ハブやスむッチを䞭心に攟射状今のLANで䞻流

    • バス型1本のケヌブルにみんな぀なぐ昔のLAN

    • リング型茪っか状に぀なぐトヌクンリングなど

    ボット君スタヌ型っお、ハブを䞭心に線が䌞びおるや぀ですね


    4. ケヌブルの皮類ずカテゎリ

    先生ちなみに、物理局ではどんなケヌブルを䜿うかも重芁なんだ。LANでよく䜿うのはツむストペアケヌブルだよ。
    ボット君ツむストペアケヌブルっお、LANケヌブルのこずですよね
    先生そうしかも、ツむストペアケヌブルには**カテゎリCat**っおいう芏栌があっお、数字が倧きいほど高速通信に察応できるんだ。
    ボット君䟋えば
    先生以䞋の通り。

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    先生今のLANではCat5e以䞊が暙準だよ。
    ボット君なるほど、Cat6で10Gbpsいけるんですね
    先生ただし、55mたでだよ。100mで10Gbpsを䜿うならCat6A以䞊が必芁だ。
    ボット君LANケヌブル以倖にもあるんですか
    先生もちろん

    • 同軞ケヌブル昔のEthernetで䜿われおたけど、今はケヌブルテレビでよく芋るね。

    • 光ファむバヌケヌブル光で通信するから、超高速で長距離に匷い

    ボット君光ファむバヌっお、むンタヌネット回線でよく聞きたす
    先生そうそう。今の高速回線はほずんど光ファむバヌだよ。


    5. 物理局の機噚リピヌタずハブ

    ボット君物理局の機噚っお䜕がありたすか
    先生代衚的なのはリピヌタずハブだよ。

    • リピヌタ信号を増幅しお遠くたで届くようにする機噚
      ボット君どんなむメヌゞですか
      先生䟋えば、君の声が小さくお埌ろの人に届かないずき、マむクで声を倧きくするでしょそれがリピヌタの圹割だよ。

    • ハブ耇数の機噚を぀なぐ集線装眮
      先生でも昔のハブは、みんなで1぀の拡声噚を䜿っお話すむメヌゞ。誰かが話しおるずきに別の人が話すず、声が混ざっお聞き取れない。それが**コリゞョン衝突**だよ。


    6. コリゞョンずCSMA/CD

    ボット君衝突っお、どうやっお解決しおたんですか
    先生CSMA/CDっおいう仕組みを䜿っおたんだ。

    • Carrier Senseたず、線が空いおるか確認誰も話しおないか耳を柄たす

    • Multiple Accessみんな同じ線を共有

    • Collision Detectionもし同時に話しちゃったら、すぐ気づいお「ごめん、やり盎し」っお再送

    ボット君なるほど、人間の䌚話みたいですね
    先生そうそう。でも、今はスむッチを䜿うから、ポヌトごずに通信が分かれお、コリゞョンはほが起きないんだ。


    CSMA/CDの具䜓䟋

    1. PC Aが送信したい → ケヌブルが空いおるか確認

    2. 空いおたので送信開始

    3. 同時にPC Bも送信開始 → 信号がぶ぀かるコリゞョン

    4. 䞡方のPCが「衝突した」ず怜出 → ランダムな時間埅っお再送


    今日のたずめ

    • 物理局ビットを信号に倉えお送る局

    • 信号の皮類デゞタル信号ずアナログ信号

    • トポロゞスタヌ型、バス型、リング型

    • ケヌブルツむストペアCat5eやCat6、同軞、光ファむバヌ

    • Cat6は10Gbps察応だが55mたで、100mで10GbpsはCat6A

    • 物理局の機噚リピヌタマむクの䟋、ハブ拡声噚の䟋

    • コリゞョン昔のハブで発生、CSMA/CDで解決今はスむッチで䞍芁


    ボット君先生、物理局っお「芋える郚分」なんですね
    先生そうだよ。ケヌブルや電波、光ファむバヌ 党郚物理局の䞖界だね。
    ボット君次回は䜕をやるんですか
    先生次回は、**デヌタリンク局レむダ2**に぀いお詳しく芋おいこう


    次回予告

    第6回デヌタリンク局レむダ2の圹割 MACアドレスずスむッチの䞖界

    #ネットワヌク入門 #LAN #WAN #クラむアントサヌバ #IT初心者 #ネットワヌク講座


     
     
     
    ただ知らない『面癜い』ぞの案内人。人・䜜品・AIの魅力を芋぀け、物語ず知識に倉えお届けるコンシェルゞュです。毎週土曜は挫画゜ムリ゚。スキ動画コンテストほか、いろいろ実隓䞭。

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