データリンク

ネットワークのトポロジー

  • トポロジー＝位相幾何学
  • バス型, リング型, スター型
  • メッシュ型 ... 全部のノードと直接接続しようとすると、こうなる。
    • 論理的には、全てのネットワークはメッシュ型

MAC アドレス

  • Media Access Code
  • リンク層でのノード識別
  • 48bit ... 16進数で表示 (例: 00:24:36:eb:5b:9d)
  • 上位 24bit ... 計算機, ネットワークカード等のメーカ(ベンダー: vender)に割当
  • 下位 24bit ... ベンダーで管理

バス型

  • コンテンション方式 ... contention = 競争
  • CSMA/CD
    • 複数のノード(ホスト)が同じメディアを共用
    • Career Sense Multiple Access
    • メディア上をデータが流れていなければ、送信可能
    • 受信側は、「自分宛の」データだけを取り込む
  • Collision Detection
    • 2つ以上のノードが同時に送信したとき
    • 衝突を検知して、ランダムな時間だけ待機する

リング型

  • トークンパッシング方式 ... token passing = 札（ふだ）を渡す
  • token を受け取ったノードに発信権がある
  • パケットはリングを一周する

スター型

ネットワークトポロジーと盗聴

半二重と全二重

  • Half Duplex / Full Duplex
  • 半二重: 1本の通信回路を使って交互に送信・受信を切り替える
  • 全二重: 2本の通信回路を使って同時に送信・受信を行う

イーサネット

  • 10 Mbps ... 10BASE2, 10BASE5, 10BASE-T, 10BASE-F
  • 100 Mbps ... 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T4
  • 1 Gbps ... 1000BASE-CX, 1000BASESX, 1000BASE-LX, 1000BASE-T
  • 10BASE5 ... 同軸ケーブル (max 500m) + トランシーバ
    • リピータ (電気的に波形を整形して中継)
  • -> スイッチングハブで、全二重通信

イーサネットフレーム

  • 宛先 MAC address (6 octets)
  • 送信元 MAC address (6 octets)
  • データタイプ (2 octets)
    • 0800 ... IPv4
    • 0806 ... ARP
    • 8035 ... RARP

tcpdump

  • -e オプションでリンクレベルの情報を出力 
    $ sudo tcpdump -i en0 -n -e
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on en0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes
10:18:56.369416 00:24:36:eb:5b:9d > 00:0d:0b:cb:0b:a6, ethertype IPv4 (0x0800), length 78: 192.168.11.2.54252 > 133.97.166.239.22: S 4144041584:4144041584(0) win 65535 
10:18:56.390511 00:0d:0b:cb:0b:a6 > 00:24:36:eb:5b:9d, ethertype IPv4 (0x0800), length 78: 133.97.166.239.22 > 192.168.11.2.54252: S 826240350:826240350(0) ack 4144041585 win 65535
  • tcpdump manual

MPLS

  • Multi-Protocol Label Switching
  • バックボーン・ネットワークで使用
    • 転送の高速化
    • 仮想パス(道筋)を使った通信
  • AS 番号 (Autonomous System ... 自治システム)

その他の通信

  • 無線通信
    • IEEE 802.11 ... 盗聴の危険
  • PPP
    • Point-to-Point Protocol
    • 電話回線、PPPoE (PPP over Ethernet)
  • FDDI
    • ２重のリングで対障害性を確保

技術の変化

  • 媒体共有型から媒体非共有型へ
    • リピータハブ -> スイッチングハブ
  • HUB は接続注意
    • とりあえず余っているケーブルを繋いでおいた -> ネットワーク使用不能
    • スパニングツリー とか ソースルーティング (高価な Hub)
  • VLAN (Virtual = 仮想)
    • 4F の教員研究室と 2F の学生研究室を 同一ネットワークにする

本日の問題

  • 用紙は縦長・横書き。最初に、日付・学生番号・氏名を明記
  • 次のネットワークトポロジーのうち、最も盗聴が難しいものはどれか。また無線 LAN はどれに相当するか。
  • バス型, リング型, スター型
  • 盗聴が難しい: ___________
  • 無線 LAN: ____________