アクセス制御方式とイーサネット

① CSMA/CD方式

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）は、有線LANで広く使用されてきたアクセス制御方式です。日本語にすると「搬送波感知多重アクセス/衝突検出方式」となります。動作手順を順番に見てみましょう。

手順1: キャリアセンス（通信路の確認）

データを送信したい端末は、まずネットワーク上に他の端末のデータが流れていないかどうかを確認します。これを「キャリアセンス」と呼びます。通信路が空いていれば送信を開始します。

手順2: マルチプルアクセス（同時送信の可能性）

複数の端末が同時に「通信路が空いている」と判断して送信を始めると、データ同士が衝突（コリジョン）する場合があります。これは道路の交差点で二台の車が同時に進入するようなものです。

手順3: コリジョンディテクション（衝突検出と再送信）

衝突が発生すると、送信中の端末はそれを検知し、直ちにジャム信号を送出して全端末に衝突の発生を知らせます。その後、各端末はランダムな時間だけ待機してから再送信を試みます。

CSMA/CD方式の重要な性質として、ネットワーク上のトラフィック（通信量）が増加するにつれて衝突の発生頻度が高くなり、パフォーマンスが著しく劣化するという特徴があります。端末が増えるほど同時送信の確率が上がり、衝突→再送信→再衝突という悪循環に陥りやすくなります。

② トークンパッシング方式

トークンパッシング方式は、「トークン」と呼ばれる送信許可証をネットワーク上で順番に巡回させることでデータの衝突を防ぐ方式です。主にリング型トポロジーで使用されます。

動作の仕組みは以下の通りです。

1. トークン（特殊な制御フレーム）がリング上を一方向に巡回する

2. データを送信したい端末は、巡回してきたトークンを捕まえる

3. トークンを保持している端末だけがデータを送信できる

4. 送信が完了したら、トークンをリング上に放出して次の端末に渡す

トークンを持つ端末しか送信できないため、データの衝突（コリジョン）が原理的に発生しません。トラフィックが増加しても性能が安定するという利点があります。ただし、トークンが一巡するまで待たなければならないため、トラフィックが少ない環境ではCSMA/CDのほうが効率的です。

③ イーサネット（IEEE802.3）

イーサネットは、現在のLANで最も広く普及している通信規格です。米国電気電子学会（IEEE）が策定したIEEE802.3として標準化されています。元々はCSMA/CD方式を採用していましたが、現在の高速イーサネットではスイッチングハブの普及により全二重通信（送信と受信を同時に行う通信）が主流となり、衝突そのものが発生しにくい環境に移行しています。

イーサネットの主要な規格を速度別に整理しましょう。

規格名の読み方には法則があります。

「速度 BASE-ケーブル種類」という構成になっており、

• Tはツイストペアケーブル（Twisted pair）
• SXは短波長光ファイバ（Short wavelength）
• LXは長波長光ファイバ（Long wavelength）

を意味しています。

試験では特に100BASE-TX（100Mbps）と1000BASE-T（1Gbps）が頻出です。名前から速度とケーブル種類を読み取れるようにしておきましょう。