WAN などの大規模ネットワークでデータを転送するには、多くの異なる接続を介してデータを移動することがあります。 これらの接続は、デバイスを「リンク」するので、リンクと呼ばれます。
データをカプセル化し、リンク間で転送し、リンクの端でカプセル化を解除するプロセスは、データが旅をする間に何度も繰り返されます。
The ‘special envelope’ analogy
異なる輸送システム（つまりリンクの種類）用に異なる種類の封筒に入れて手紙を送る世界を想像してください。
郵便局間の輸送システムには赤い封筒が使われています。
各段階で、封筒は旅のそのセクションに適した包装紙に入っており、そのセクションやリンクを通過するためのローカルアドレスを持つだけです。
ここで見えるものとは異なり、郵便局は手紙の中身を読むことができないことに注意してください – これについてはコース後半で詳しく説明します。
- 転送されるデータは、送信側のネットワーク層からやってきます。
- データはフレームにカプセル化され、伝送メディアの種類に適した電気、無線、または光信号に変換され、最終的にメディアを介して伝送される必要があります。
- データを受信すると、このプロセスは逆になります。信号はデコードされ、データはフレームからカプセル化されて、受信者のネットワーク層に渡されます。 これは、ネットワーク インターフェース カード (NIC) またはネットワーク アダプタに組み込まれたソフトウェアとハードウェアの組み合わせです。
デバイスのオペレーティング システムでネットワークを扱う部分では、データリンク層はネットワーク層と、デバイスを伝送メディアに接続する物理コネクターの間に位置します。
- 送信側デバイスで、ネットワーク層はデータを適切なデータリンク層に渡します。 この層はデータをカプセル化してフレームを作成し、フレームをメディアに渡します。
データリンク層の最後の部分は、フレームのビットを電気、無線、または光信号に変換し、リンク メディアに沿って送信されます。
フレームが受信されると、受信デバイスのデータリンク層はフレームからデータをデキャップし、受信者のネットワーク層まで渡します。
データリンク層は、フレームでデータをリンクに転送することにより、ネットワーク層にサービスを提供していると言います。
TCP/IP モデル
これで、階層モデルを下から上に構築し始めることができます。
データリンク層は、TCP/IP モデルと呼ばれる層状モデルの最初の層、つまり最下層に過ぎないことがわかります。 TCPはTransmission Control Protocolの略で、IPはInternet Protocolの略です。 TCP/IPモデルは、すべてを破棄して最初からやり直すことなく、新しいリンク技術を開発し、ネットワークに統合することを可能にします。 必要なのは、デバイスに最新のNICを使用することだけです。 (NIC はたいてい組み込まれているので、結局はデバイスを変更することになります。)
このモデルのおかげで、新しいワイヤレス規格や 3G/4G が登場しても、インターネットを停止して新しいものを構築する必要はありません。
Questions
- レイヤーTCP/IPモデルにおいて、受信側のデータリンク層がフレームチェックシーケンス（FCS）をチェックし、エラーが発生したことに気づいたときはどうなるのか？
- イーサネットのデータリンク層はフレーム構築時にMACアドレスを使っています。 すべての種類のフレームでアドレスが必要なのでしょうか？
