Lesson3：ずっと変わらないシンプルな構成，フレームの中を見てみよう

　Lesson3は，イーサネット・フレームそのものに目を向けよう。

　実はイーサネット・フレームには「DIX（ディックス）」と「IEEE（アイトリプルイー）802.3」，IEEE802.3から派生した「IEEE802.3＋802.2（LLC）」（LLC），「IEEE802.3＋802.2（LLC＋SNAP（スナップ））」（SNAP）の四つの規格がある。

　どの規格を使うかは実装次第で，プロトコルによって選択できる場合もある。ただ，「今のネットワークはDIXを使うTCP/IPが主流で，LAN上のイーサネット・フレームの約9割はDIXになっている」（東陽テクニカ情報システム営業第2部の花澤 秀幸（はなざわ ひでゆき）主任）。ここではDIXを中心に説明していこう（図3）。

図3●イーサネット・フレームの構成 イーサネット・フレームは，「プリアンブル」「MACヘッダー」「データ」「FCS」の四つの部分に大きく分かれている。全体の長さは，プリアンブルを除き64～1518バイトと決まっている。イーサネット・フレームの規格は4種類あり，細部の構成が違う。 　[画像のクリックで拡大表示]

四つの部分で成るシンプルな構成

　イーサネット・フレームは，「プリアンブル」「MACヘッダー」「データ」「FCS」の四つの部分から成る。

　プリアンブルはフレームの始まりを表す合図のようなものだ。中には「1010101010101010…10101011」という特殊なパターンの信号が並んでいる。LAN上の機器はこのパターンを検知してフレームの送信開始を認識し，データを受信するタイミングを取る。

　プリアンブルの次が「MACヘッダー」と呼ぶ部分だ。「あて先MACアドレス」「送信元MACアドレス」「タイプ」の三つのフィールドから成る。LAN機器はプリアンブルの最後の「10101011」を検出すると，次のビットから6バイトをあて先MACアドレス，その次の6バイトを送信元MACアドレス，さらに次の2バイトをタイプと機械的に判断する。タイプには，データ部分に入っているデータのプロトコル（例えば，IPやNetWare用プロトコルであるIPXなど）を示す識別子が入る。

　データ部分の次に付いているのがFCSだ。FCSには，MACヘッダーやデータ部分に誤りがないかを検査するための値が含まれる。この値は送信元がフレームを作るときに計算して追加するもので，受信側がフレームの受信時に同じ計算をして値を照合する。値が合わなければ誤りがあると判断し，そのフレームを丸ごと廃棄する。

長さとタイプは数値で判別

　DIX以外の規格も見てみよう。基本構成はほぼ変わらない。違いは，送信元MACアドレスの次のフィールドがデータの「タイプ」ではなく「長さ」を示すことがある点だ。

　IEEE802.3の策定時はこのフィールドは長さを示すことになっていた。ただ，実際のネットワークではタイプを示すDIXのイーサネット・フレームが主流だったため，DIXのタイプもIEEE802.3のフレームとして扱えるように規格を変更した。

　示しているのが長さかタイプかはフィールド内の値で見分ける。

　値が1500以下の場合は長さを示す。データ部分に入るデータは1500バイト以下なので，長さは1500を超えないからだ。値が1536以上の場合はタイプを表す。例えば，IPは10進表記で2048，IPXは33079だ。なお，1501～1535は値として規定されていない。

　LLCとSNAPはIEEE802.3を拡張した規格だ。LLCは信頼性のある通信を実行するために作られた802.3の上位プロトコル（IEEE802.2で規定）である。LLCヘッダーは，通信内容を内部で識別するためのアドレス情報「DSAP」/「SSAP」と，制御情報からなる。一方のSNAPは，DIXや802.3で使ってきたプロトコル識別子をLLC利用時に使うためのフレーム・フォーマット。SNAPヘッダーの中にある「タイプ」フィールドの使い方は，DIXや802.3の「タイプ」と同じである。