第4章 インターネットの仕組み
4-2 TCP/IP
4-2-7 TCP/IPのネットワークインターフェイス層
TCP/IPのネットワークインターフェイス層は、上位層のインターネット層から受け取ったデータをネットワークの物理的な媒体に送り出すための処理を行います。
ネットワークインターフェイス層に含まれる代表的なプロトコルは、LANの規格として利用されているIEEE802.3です。IEEE802.3は、データのやり取りをするための論理的な規定と、ケーブルの電気特性などの物理的な規定が定められています。
TCP/IPの3つの層を通過した送信するデータは、IPパケットのかたちでLANカードに渡されます。LANカードは、送信先のコンピュータの通信経路上にあるルータの送信先などの情報をフレームヘッダとして、IPパケットの先頭部分に付加します。
このようにして生成されたフレームヘッダとIPパケットのデータのかたまりは、MAC(Media Access Control)フレームといいます。このとき、MACフレームの作成は、LANカードのMACチップが行います。
MACフレームは、LANカードによって電気信号に変換されて、ケーブルに送り出されます。このとき、電気信号への変換は、LANカードのPHY(ファイ)というチップが行います。
MACフレームには、送信先の機器を特定するためのMACアドレスが書き込まれることで、MACフレームは、通信経路上にある次のルータへ送信されます。
MACアドレスとは、48ビットで表記されるLANの機器に割り振られた固有の識別番号のことです。MACアドレスは、前半部分のIEEE(電気電子学会)が管理・割り当てをしているメーカー固有の番号と、後半部分の各メーカーが独自に機器ごとに割り当てをしている番号の組み合わせによって表されています。
ネットワーク上のルータなどの機器は、ARP(Address Resolution Protocol)テーブルという、それぞれの機器が所有しているIPアドレスの情報に対応するMACアドレスの一覧表を持っています。このARPテーブルを参照することで、送信先のMACアドレスを知ることができます。