情報処理系論 第7回 CNSの中身をのぞく 今日の内容 CNSとネットワーク技術 • CNSのネットワーク構成 • OSI7層モデル • ネットワークを構築する技術と標 準化 –ITUとIEEEとJIS –EthernetとFDDI CNSのネットワーク構成 • メディアセンターを中心とした単 純なトポロジ – ルータ，スイッチ，ハブなどの接続 機器 – 各ホスト(ccz??，zz???など) – ケーブル OSI7層モデル • 実際の説明に入っていく前に，，， 標準化 • 標準化の大切さ • 標準がないとどうなるのか • 身近な例で標準の恩恵を受けているも の ITU IEEE JIS CNSのネットワーク構成 物理層 • 光ファイバ –シングルモードとマルチモード –いろいろなコネクタ • カテゴリ5UTP （10Base-T，100Base-T） UTPケーブルの話 • UTP：シールドなしツイストペア – 8本の銅線で作られる – 2本ずつより合わせてノイズを軽減 • コネクタ：RJ45モジュラージャック – 電話のコネクタはRJ11モジュラージャック • UTPケーブルは品質によってカテゴリ分けさ れる – カテゴリ3：10Mbps – カテゴリ4：16Mbps – カテゴリ5：100Mbps 光ファイバの話 • コアとクラッド – コア – クラッド ：超細いガラスの糸 ：コアとは少し組成の違うガラス コア クラッド コアを拡大 シングルモードファイバ コ ア 直径 ８ ～１ ０ μ 光線経路 １ つ 最大距離 ３ ０ ｋ ｍ 光源 125μ レ ーザー マルチモードファイバ コ ア 直径 ５ ０ μ 光線経路 複数 最大距離 ２ ｋ ｍ 光源 125μ 発光ダ イ オ ード ハブとスイッチ(Ethernet) • ハブ（マルチポートリピータ） – 一つのNICから送信されたデータを全NIC へ複製して送信する物理層の機械 ハブとスイッチ (Ethernet) • ハブ(マルチポートリピータ)は接続する全て のNICに対して複製したデータを送信する • スイッチは宛先NICを判断できる物理層の機 械 ハブ スイッチ ルータ CNSのネットワーク構成 データリンク層 • FDDI –トークンパッシング方式 • 10Base-T，100Base-T –CSMA/CD方式 FDDI 最大通信帯域 １ ０ ０ Mbps ア ク セス 方式 ト ーク ン パッ シ ン グ 最大フ レ ーム長 ４ ３ ５ ２ Bytes 最大総延長 ２ｋ ｍ 最大接続数 ５００ CNSではバックボーンネットワークに利用されている． FDDIに用いるケーブル • 光ファイバ – シングルモードファイバ – マルチモードファイバ • より対線を用いた場合 – TPDDI(Twisted Pair Distributed Data Interface) トポロジ • 二重リング – プライマリリングとセカンダリリング • 各リング上をトークンが逆方向に巡回している。 – DAS(Dual Attachment Station) • 二重リングに接続するために、2本の足を持っ た機器。（Aの足とBの足） – DAC(Dual Attachment Consentrator) • 二重リングに接続するために、2本の足を持っ たコンセントレータ。 二重Ring ２重リング模式図 障害時模式図 FDDI二重リングは異なる方 向に周回する２つのリング から構成されている。 断線などの障害時には別方 向２重リングが繋がる。 (WRAP) ２個所断線した場合はリン グ自体が２つに分断する。 Ethernet 最大通信帯域 １ ０ Mbps アク セス方式 Ｃ Ｓ ＭＡ /CD 最大フ レ ーム長 １ ５ １ ８ Bytes 最大総延長 １００ｍ 最大接続数 １０２４ １０Base-Tの例 CNSでは各教室で使われている． 10Base-T，100Base-Tの 話 • 1970年代に、Ｘｅｒｏｘ ＰＡＲＣで開 発され、ＩＥＥＥ802.3の基礎となった。 • Xerox Ethernet Specification Ver.2は IEEE802.3と実質的に互換 • 単にEthernetといえば、IEEE802.3も 含めたCSMA/CD方式のメディアアクセ スを用いるネットワークをさす。 CSMA/CD • Ethernetに共通した伝送方式 • Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – Carrier Sense • 全てのステーションは送信前にバスが使用され ていないことを確認する – Multiple Access • バスを複数のステーションが共有する – Collision Detection • 送信データの衝突を検知し、再送する。 衝突検出のしくみ • 宛先NICにフレームを送信するには時間 がかかる – キャリアをセンスできないかもしれない – 衝突が起きるかもしれない • 衝突の定義 – データを送信中に他からのデータを受信し た場合これを衝突の発生とする • 最小フレーム長を512ビットにして解決 衝突検出のしくみ 時間 Ｔ：ホストＡからＢへのフレーム送信に要する時間 時刻０： ホストＡでフレーム送信開始 時刻Ｔの直前：ホストＢでフレーム送信開始 [衝突が発生する] 時刻２Ｔ：ホストＡがホストＢからのフレームを受信 このとき、ホストＡは送信を続けていないと衝突を検知でき ない（衝突の定義より）。よって、最小パケット長は、送信 に時間２Ｔを要する長さの512ビットになる。 ホストＡ ホストＢ その他 • 以上のほかにCNSでは – ダイアルアップ接続 – 無線LAN などのネットワーク機器がある • CNSのネットワーク構成は頻繁に変わ るので，今日お話した情報はすぐに古 くなるかもしれません．
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