Ethernet
Ethernet は、有線のローカル エリア ネットワーク (LAN) またはワイド エリア ネットワーク (WAN) のデバイスを接続する従来の技術で、一連のルールや共通のネットワーク言語を使用したプロトコルによってデバイス間の通信を可能にします。 イーサネットは、ネットワーク機器がデータをフォーマットして送信し、同じローカルまたはキャンパスエリアネットワークセグメント上の他の機器がその情報を認識、受信、処理できるようにする方法を説明します。
地理的にローカライズされたネットワークにケーブルでアクセスする接続デバイス、つまり、ワイヤレス接続ではなく有線接続では、イーサネットを使用する可能性があります。 企業からゲーマーまで、さまざまなエンドユーザーが、信頼性とセキュリティを含むイーサネット接続の利点を利用しています。
無線 LAN (WLAN) 技術と比較して、イーサネットは通常、中断に対して脆弱ではありません。 また、デバイスは物理的なケーブルを使って接続する必要があるため、ワイヤレス技術よりも高度なネットワーク・セキュリティと制御を提供することができます。 このため、部外者がネットワークデータにアクセスしたり、無許可のデバイスのために帯域幅を乗っ取ったりすることが難しくなります。
なぜイーサネットが使われるのか
Ethernet はネットワーク内のデバイスをつなぐために使われ、今でもネットワーク接続として一般的な形式です。 会社のオフィス、学校のキャンパス、病院など、特定の組織で使用されるローカル・ネットワークでは、高速性、セキュリティ、信頼性のためにイーサネットが使用されます。
IBM のトークンリングのような当時の競合技術と比較して、安価な価格帯だったため、イーサネットは当初普及しました。 ネットワーク技術の進歩に伴い、イーサネットは、下位互換性を維持しながら進化し、より高いレベルのパフォーマンスを提供する能力により、その持続的な人気を確保しました。 イーサネットの最初の10メガビット／秒のスループットは、1990年代半ばに10倍の100Mbpsに増加し、米国電気電子学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. (IEEE）は、その後もアップデートを繰り返しながら、性能向上を実現している。 現在のイーサネットのバージョンは、最大 400 ギガビット/秒 (Gbps) の動作をサポートできます。
メリットとデメリット
Ethernet にはユーザーにとって多くのメリットがあり、そのため、これほど普及したのです。 しかし、いくつかの欠点もあります。
Advantages
- 比較的低コスト、
- 下位互換性、
- 概してノイズに強い、
- 優れたデータ転送品質、
- スピード、
- 信頼性；および
- データセキュリティ–一般的なファイアウォールが使用可能であることです。
デメリット
- 小規模で短距離のネットワークを対象としています。
- 長いケーブルを使用するとクロストークが発生することがある。
- リアルタイムまたはインタラクティブなアプリケーションではうまく機能しない。
- トラフィックが増加するとイーサネット速度が下がる。
- レシーバがデータパケットの受信を承認しない。
- トラブルシューティングの際、どの特定のケーブルまたはノードが問題を引き起こしているかを追跡することは困難です。
Ethernet vs. Wi-Fi
Wi-Fi は最も人気のあるネットワーク接続のタイプです。 イーサネットのような有線接続タイプとは異なり、物理的なケーブルは必要なく、無線信号でデータを転送します。
イーサネットとWi-Fi接続の違い
イーサネット接続
- ケーブルを介してデータを転送します。
- Wi-Fiよりも高速で、信頼性とセキュリティが高い。
- 一貫した速度。
- データの暗号化は必要ない。
Wi-Fi 接続
- ケーブルではなく、無線信号でデータを転送する。
- ケーブルが不要なため、より優れたモビリティを実現。
- より便利で、どこからでもインターネットに接続できる。
- 速度が安定しない。
- データの暗号化が必要。
- 仮想 LAN (VLAN) タグと QoS 情報、および
- 伝送問題を検出するエラー訂正情報が含まれます。
How Ethernet works
IEEE は、IEEE 802.3 と呼ばれる規格群において、イーサネット プロトコルが Open Systems Interconnection (OSI) ネットワーク プロトコル モデルのレイヤー 1 (物理層) とレイヤー 2 (データ リンク層) の両方に接触すると明記しています。 フレームには、送信データのペイロードだけでなく、送信者と受信者の両方の物理メディア アクセス制御 (MAC) アドレス、
各フレームは、接続を確立し、フレームの開始位置をマークするための数バイトの情報を含むパケットでラップされます。 今日、典型的なイーサネットLANは、特殊なグレードのツイストペアケーブルまたは光ファイバーケーブルを使用しています。 初期のイーサネットは、ネットワーク データの転送を担当するレイヤー 1 デバイスであるハブを介して、デイジーチェーンまたはスター型トポロジーを使用して複数のデバイスをネットワーク セグメントに接続しました。 このようなデジタル交通渋滞を緩和するために、IEEE は CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) プロトコルを開発し、デバイスが新しい送信を開始する前に特定のラインが使用中かどうかをチェックすることを可能にしました。 その代わりに、ネットワーク デバイスが入力ポートから送信するたびに、ハブはデータをコピーして、利用可能なすべての出力ポートに配布します。
対照的に、スイッチは、ネットワーク セグメント上のすべての送信のコピーではなく、そのデバイスに意図するトラフィックのみを任意のポートに賢く送信し、セキュリティと効率を改善します。
他のネットワーク タイプと同様に、関係するコンピュータには、イーサネットに接続するためのネットワーク インターフェイス カード (NIC) が必要です。
Types of Ethernet cables
IEEE 802.3 working group は 1983 年に最初のイーサネット標準を承認しました。 それ以来、この技術は進化を続け、新しいメディア、より高速な伝送速度、およびフレーム内容の変更を受け入れてきました。
- 802.3ac は、VLAN および優先順位タグ付けに対応するために導入されました。
- 802.3acは、VLANと優先順位付けに対応するために導入されました。
- 802.11a, b, g, n, ac および ax は、WLAN用のイーサネットと同等のものを定義します。
- 802.3u では 100BASE-T — 高速イーサネットとしても知られる — を開始、最大100 Mbpsのデータ転送速度を実現しました。
ギガビット・イーサネットは、1,000 Mbps、1 ギガビットまたは 10 億ビット/秒 (bps) の速度を誇り、10 GbE、最大 10 Gbps などの速度があります。 ネットワークエンジニアは、エンドユーザーのコンピュータ、プリンタ、その他のデバイスの接続、サーバーやストレージの管理、ネットワークバックボーン・セグメントの高速化に、主に100BASE-Tを使用しています。 時間が経つにつれて、各接続の標準的な速度は増加する傾向にあります。
Ethernet ケーブルは、ネットワーク機器を適切なルーターまたはモデムに接続し、異なるケーブルは異なる規格と速度で機能します。 たとえば、カテゴリ 5（Cat5）ケーブルは従来の 100BASE-T イーサネットに対応し、カテゴリ 5e（Cat5e）ケーブルは GbE に対応し、カテゴリ 6（Cat6）は 10GbE で動作します。
同じ種類のデバイス同士を接続するクロスオーバー ケーブルもあり、間にスイッチやルーターなしで 2 つのコンピュータを接続することが可能です。