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CCNAは、Cisco Certified Network Associate の略です

CCNAって何? という方もおられると思いますので軽く説明します。


CCNAは、Cisco Certified Network Associate の略です。

Cisco社が実施しております、技術者認定の一つです。

Cisco社は、ルータをはじめ、インターネットワーキングで必要な機器を
扱っているメーカーで、グローバルな展開をしています。
IT企業だけではなく、ほとんどの企業でCisco社の製品が一つはあるのでは
ないでしょうか。


CCNA は最近、就職・転職などの際にも「条件:CCNA取得者」や
CCNAと同等レベルの知識」と記載されている企業が増えました。
したがって、CCNAの知識を得ておいて損は全くないでしょう。
それに比較的、取得しやすい資格ですよ。


取得するには下記2つの方法があります。
※取得方法や試験番号名など変更になる場合もありますのでご注意ください。


<取得方法>

■ 640-801 

上記試験を1つだけ受けて合格すること。


■ 640-811(ICND) と 640-821(INTRO)

上記試験を2つ受けて、2つとも合格すること。


どちらがいいのかは人によって違いますので、各自でご判断ください。
個人的には、受験料が1回で済む分、安いので 640-801 です。

この認定は3年で失効します。 

ネットワークの進歩は早いですのでその都度、知識を入れ直してほしいとの
意図でしょう。でも、3年を長いとみるか、短いとみるかでその後の勉強に
影響を与えるのではないでしょうか。

◆ トライブ =人を動かす5つの原則=

データリンク層 ①

データリンク層は、メッセージをビット列に変換して物理層で
送信できる状態にする。
また、メッセージをデータフレームとしてフォーマットする。
この時、宛先と送信元のハードウエアアドレスを追加します。


特徴

ローカルネットワーク上の各デバイスをユニークに識別する。

パケット送信の際には、ハードウエアアドレッシングを使用する。

パケットのフレーム化は最終受信先に到達するまで、ホップの都度、行われる。

制御情報を付加し、カプセル化するのみ。

データリンク層 ②

■IEEE Ethernet データリンク層  2つの副層


MAC (Media Access Control:媒体アクセス制御)802.3

コンテンション媒体アクセス。

<機能>

・回線選択
・フレーム順序配送
・誤り通知
・フロー制御(オプションの)
など


LLC (Logical Link Control:論理リンク制御)802.2

ネットワーク層プロトコルを識別し、カプセル化する。

<機能>

・フロー制御
・制御ビットの順序つけ
など


スイッチブリッジ

スイッチとブリッジは、どちらもデータリンク層で動作し、MACアドレスを
見てネットワークのフィルタリングを行う。


フレームを1個1個読み取り、レイヤ2デバイスがフィルターテーブル上に
送信元MACアドレスを書き込みます。
これで、どのポートで受信されたものであるとか、そのデバイスがどこに
存在するのかが分かるようになっています。


■ハブ ではなく スイッチを使用する利点

・ポートそれぞれが、コリジョンドメインである。
・スイッチに接続されている全セグメント上のデバイスが同時転送可能である。


■スイッチを使用する上での注意

異なる媒体間での翻訳はできない。

Ethernet ~ Ethernet ⇒ 通信OK

Etherbet ~ トークンリング ⇒ 通信NG

など

物理層

物理層の仕様は、エンドシステム通しでの物理リンクの起動、切断、維持で
電気的、機械的などの条件が規定されています。


物理層では、ビットが 1 か 0 で表されものになり、このビット列の
送・受信を行います。

ビット以外にも、様々な通信媒体とダイレクトに通信を行います。

・電圧の変化を利用したもの
・音声トーン
など


DTE(データ端末装置)DCE(データ回線終端装置)

DTEとDCEの識別が物理層では行われ、通常 DCEはサービスプロバイダ側に
設置され、DTEは各デバイスと接続されている。

DTE側は大抵、モデムやCSU/DSU経由で接続します。

※CSU(チャネルサービスユニット)。DSU(データサービスユニット)。

ハブ(Hub)

ハブ(Hub)は、実質、マルチポートのリピータです。

物理的なスター型ネットワークを形成します。

ハブに繋がった全てのデバイスは、同じコリジョンドメインであり、
ブロードバンドドメインです。


リピータの動き

デジタル信号を受信。
→ 信号の再生や再増幅。
→ アクティブポートにデジタル信号を転送し、終了。

※アクティブポートにデジタル信号を転送の際は、データは全く見ていない!


アクティブ・ハブの場合も同様の動きですが、ハブ上の全ポートから
送出されるという違いがあります。

イーサネット(Ethernet)

イーサネット(Ethernet)

・論理的には、バス・トポロジー

・物理層とデータリンク層の仕様を使う

・コンテンション媒体アクセス方式

・全ホストがリンクの同じ帯域を共有可能

・実装が容易

・障害対応が容易

・既存インフラに、新技術(ギガビットイーサネットなど)を容易に追加可能

CSMA/CD

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect)
キャリア検知多重アクセス/衝突検知

イーサネットでは、CSMA/CDが使用されます。

CSMA/CDは、パケットがネットワーク上に同時に複数から送信された際に
発生するコリジョンの問題解決のために考案されました。

コリジョンが多いCSMA/CDネットワークでは、輻輳遅延などが発生します。


<他の送信が無い場合>

1. 送信側ホストは常に回線をモニター

2. 他のホストからの送信がないことを確認

3. 送信を開始


<他からの送信がある場合>

1. 送信側ホストは常に回線をモニター

2. 回線上に他の信号を確認

3. 拡張ジャム信号送出。セグメント上の全てのノードに送信停止させる。

4. 少々時間をおいて再送を開始

5. 15回再送を試してもコリジョンが続くようなら、タイムアウトして終了。

半二重イーサネット

半二重イーサネット


半二重イーサネットは、802.3 Ethernet で定義。
CSMA/CD も使用し、コリジョン問題に対応している。

ワイヤーを1対のみ使用し、双方向デジタル信号をやりとりする。


ハブがスイッチに接続されている際には、エンド側にてコリジョンを
見つけられるように、半二重にて動作させるようにする必要がある。

全二重イーサネット

全二重イーサネット

全二重イーサネットは、ワイヤーを2対使用します。

全二重イーサネットでは、コリジョンは無い。

送信側デバイスと受信側デバイスで、ポイント・ツー・ポイント接続を
構成する必要があります。

利点として、全二重イーサネットは双方向で100%の効率が出せることです。


全二重イーサネットが使用されるケース

・スイッチ間での接続

・スイッチ~ホスト間での接続

・ホスト間のクロスオーバーケーブルでの接続

データリンク層でのイーサネットの役割

データリンク層でのイーサネットの役割


ハードウエアアドレッシングを担い、また、ネットワーク層からの
パケットをフレーム化したりします。

※ハードウエアアドレッシングの事を、MACアドレッシングとも呼ぶこともある。


イーサネットフレームの種類は以下の4種類があります。

・イーサネットⅡ

・IEEE 802.3

・IEEE 802.2

・SNAP

イーサネットアドレッシング

イーサネットアドレッシング


イーサネットNIC (Network Interface Card)に焼き付けてある、
MAC (Media Access Control)アドレスをイーサネットアドレッシングでは
使用します。


これは、48ビットで一律のフォーマットが使用されています。

イーサネットフレーム

イーサネットフレーム


フレームは、データリンク層で使用されます。

ネットワーク層からのパケットを、各、媒体アクセス方式に合わせて
送信可能な状態にカプセル化します。


■媒体アクセス方式は以下の3種類があります。

コンテンション

・トークンパッシング

・ポーリング


■イーサネットステーション機能

MACフレームフォーマットを使用し、データ・フレームをやり取りします。

CRC (Cyclic Redundancy Check)による誤りを検出する。
注)誤りを訂正する訳ではありません。

様々なイーサネットの種類

様々なイーサネットの種類

LAN設計を行う上で、様々なイーサネットの種類を押さえておく必要がある。


IEEE 802.3 標準

・10Base2

・10Base5

・10BaseT

・100BaseTX

・100BaseFX

・1000BaseCX

・1000BaseT

・1000BaseSX

・1000BaseLX

AUI について

AUI について

AUI (Attachment Unit Interface)は、一度に1ビットづつ物理層に転送する。

このことによって、MACの変更なしに物理層では既存の技術だけではなく
新規の技術にも比較的容易に対応が可能である。

AUI は、100Mbpsイーサネットには対応不可。(周波数の関係上の問題)

MII について

MII について

MII (Media Independent Interface)。

MII の仕様は、802.3u で、100Mbpsのスループットが可能。
伝送単位は、ニブル(4ビット)。

100BaceT は、ツイストペア線である為、新しいインターフェースの
必要が出てきた為に作られたものである。

10Base2

10Base2

10Base2 は、thinnet(シンネット)とも呼ばれている。

・10Mbps

・ベースバンド技術

・最大距離 185m

・AUIコネクタを使用

・1つのセグメントで最大の対応ワークステーション数は30台

・バス構造(論理的にも物理的にも)

10Base2 の補足

10Base2 の補足


■10Base2 を分解説明すると以下のようになります。


10   →  10Mbps ※速度のことです。

Base  →  ベースバンド技術 ※通信でのシグナリング方式。

2    →  200m ※最大距離185mに近い数字で示されてます。


■ネットワーク接続時

10Base2イーサネットカードは、BNC と Tコネクタ を使用。

※BNC (British Naval Connector)

10Base5

10Base5

10Base5 は、thicknet(シックネット)とも呼ばれている。

・10Mbps

・ベースバンド技術

・最大距離 500m

・AUIコネクタを使用

・バス構造(論理的にも物理的にも)

・1つのセグメントで最大の対応ワークステーション数は1024台。
 リピータにより最大2500mまで。

10BaseT

10BaseT

各デバイスは、スイッチ や ハブ に接続されないといけない。

・10Mbps

・ツイストペア線(カテゴリ3)を使用

・RJ-45コネクタを使用

・論理的には、バス構造。 物理的には、スター構造。

・セグメント毎、回線毎にホストは1つだけ

100BaseTX

100BaseTX

・2対のUTP線(カテゴリ5、カテゴリ6または7)を使用

・最大距離 100m

・RJ-45 MIIコネクタを使用

・論理的には、バス型トポロジー。 物理的には、スター型トポロジー。

・1セグメント 1ユーザ

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