CCNA試験のまとめノート 01 ネットワーク基礎

ネットワーク概要、ネットワークポロジ、ケーブルの種類、OSI参照モデル、2進数

ネットワークの概要

ネットワークの構成要素

要素:ノードとリンク
ノード:ネットワーク機器。
リンク:ノード間を接続する。

LANとWAN

LAN: 限定されたエリア、企業組織、コスト固定
WAN: 地理的に離れたLANとLANを相互に接続したネットワーク;通信事業者所有;コスト継続

インターネット

定義:TCP/IPによって接続した世界希望のネットワーク
イントラネット(intranet, 内联网):インタネット技術を使って構築した企業内ネットワーク
エクストラネット(extranet, 外联网):関連会社なども含めて構成されるネットワーク

ネットワークユーザアプリケーション

電子メール、Webブラウザ、インスタントメッセージング(IM, Instant Messaging)、コラボレーション(collaboration, 协同工作),データベース

ユーザアプリケーションが及ぼすネットワークへの影響

パッチアプリケーション、インタラクティブアプリケーション(interactive application)、リアルタイムアプリケーション

通信の種類

  • ユニキャスト(unicast):1対1通信
  • ブロードキャスト:1対全員通信
  • マルチキャスト:1対グループ通信

ネットワークトポロジ(network topology)

バス型

  • 定義:一本のバスに各コンピューターを接続。終端抵抗。
  • 特徴:一か所でも断線するとネットワーク全体が機能しなくなる。

スター型

ハブアンドスポーク Hub and spoke 拡張スター型

リンク型(环形)

トークンリンクやFDDI(Fiber Distributed Data Interface)

メッシュ型

WANで使う接続形態。フルメッシュ型:すべてのノットが1対1繋がっている。

ケーブルの種類

ツイストペアケーブル(Twisted pair cable、双绞线)

  • UTP(Unshielded Twisted-Pair):シールド保護なし
  • STP:シールド保護あり
  • カテゴリ: LANではCat3以上を使う
    • 1, 20k, RJ11
    • 2, 4Mb, 1MHz,ISDN
    • 3, 16Mb, 16MHz,10BASE-T,トークンリング
    • 4, 20Mb, 20MHz,トークンリング(16Mbps)
    • 5, 100Mb, 100MHz,100BASE-TX
    • 5e, 1Gb, 100MHz,1000BASE-T
    • 6, 1.2Gb, 250MHz, 1000BASE-T, 10GBASE-T
    • 6a, 10Gb, 500MHz, 10GBASE-T
    • 7, 10Gb, 600MHz, 10GBASE-T
  • RJ-45:
    • 結線方法:EIA/TIA-568には、568-Aと568-Bの二つの規格
  • ストレートケーブル:Straight Cable
  • クロスケーブル:Cross Cable

光ファイバケーブル

  • シングルモードファイバ(SMF):<9um;1つの光信号だけ伝送
  • マルチモードファイバ(MMF):50um-62.5um;複数の光信号を使って伝送
  • 光ファイバコネクタ:
    • プッシュプル型:CS
    • バヨネット締結型:ST
    • ねじ締結型:FC
    • プッシュプル型:LC

同軸ケーブル

10BASE5、10BASE2、CATV

シリアルケーブル

  • 定義:1本の新合繊を使って1ビットずつデータを伝送
  • EIA/TIA-232 EIA/TIA-449 V.35 X.21 EIA-530

OSI参照モデル

プロトコル

  • 定義:通信を行う上での約束事のこと。
  • ネットワークアーキテクチャ:またはプロトコルスタック、プロトコルスイートは、連結するいくつかのプロトコルを体系的に組み合わせたもの

OSI参考モデル

  • 開放型システム間相互接続(Open Systems Interconnection):異なる機種間のデータ通信を実現
No 名前 役割 中身 その他
1 物理層 ケーブル、伝送ミディア ・コネクタの形状、ピンの数や配置 ・ケーブルの種類や長さ ・電圧レベル・電圧変化のタイミング ・通信速度、符号化の方式
2 データリンク層 同一リンク上に接続された隣接ノードと正しく通信 ・通信媒体にデータを送り出すときのタイミング ・伝送中に発生したエラーの検出と対処方法 ・データフレーム(Frame)の構造 ・データの送信元及び宛先の識別方法 MACアドレス HUB L2Switch Frame Relay, HDLC PPP IEEE 802.3/802.2
3 ネットワーク層 異なるネットワークを相互に接続; ・データの送信元および宛先を識別するアドレスの割り当て方法 ・データパケットの構造 ・経路選択ルーティングの方法 ・選択した経路上にデータを送出する方法 IP, IPX, AppleTalk DDP ルート L3Switch
4 トランスポート層 データを確実に届ける信頼性を提供 ・仮想回線(コネクション)の確立・維持・終了 ・フロー制御、受信側の状態に合わせて通信量の調整 ・順序(じゅんじょ)制御、分割されたデータを受信側で元の順番に再構成 ・確認応答、データが正しく相手に届いたかどうかを確認 ・再送制御、データが届かなかった場合に再送信 TCP/UDP,SPX
5 セッション層 通信路(セッション)の確立・維持・終了など 例えば:HTTP RequestとResponseの間に一連の通信がセッションに相当する RPC,SQL,NFS, NetBIOS,names
6 プレゼンテーション層 データを受信側でも正しく読み取れるようにするため、共通の形式にデータを変換する 文字コード変換など TIFF,GIF,JPEG, PICT,ASCII,EBCDIC, encryption
7 アプリケーション層 FTP,WWW,Telnet, NFS,SMTP

カプセルかと非カプセルか(加包和解包)

  • カプセル化:送信側で作成されたデータは、上位層プロトコルでデータの先頭にヘッダと呼ばれる制御情報を付加する。
  • 非カプセル化:受信側の各階層のプロトコルは送信側と同じ層で付加されたヘッダを参照して処理を行って、ヘッドを外して上位層プロトコルにデータを渡す。
  • FCS(Frame Check Sequence, 帧校验序列):エラーチェック

PDU

  • 定義:データにヘッダが付加されて扱われるデータの単位、Protocol Data Unit、トレーラ(Trailer)
  • トランスポート層:セグメント
  • ネットワーク層:パケット
  • データリンク層:フレーム
  • 全体:パケット

2進数・10進数・16進数