データリンク層とは？

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• データリンク層は、OSI（Open System Interconnection）ネットワークアーキテクチャモデルにおいて下から 2 番目の層です。ノード間のデータ配信を担当します。
• データリンク層は、論理リンク制御（LLC）とメディアアクセス制御（MAC）の 2 つのサブレイヤーで構成されています。
• データリンク層の 6 つの主要機能として、フレーミング、アドレッシング、エラー制御、フロー制御、アクセス制御などがあります。

データリンク層（レイヤー2）は、7 層のコンピュータネットワーク OSI モデルの第 2 層です。この層は、広域ネットワーク（WAN）の隣接ネットワークノード間、または同じローカルエリアネットワーク（LAN）セグメント内のノード間でデータを転送するプロトコル層です。データリンク層は、ネットワークエンティティ間でデータを転送するための機能的および手続き的手段を提供し、物理層で発生する可能性のあるエラーを検出し、場合によっては修正する手段を提供できます。

データリンク層とは？

データリンク層は、階層化された OSI モデルの第 2 層です。複雑な機能と責任を持つこの層は、最も複雑なものの 1 つです。データリンク層は、下位のハードウェアの詳細を隠蔽しながら、上位層に対して通信媒体としての役割を果たします。

データリンク層は、同じ LAN 上のデバイス間でフレームのローカル配信を処理します。これらのプロトコルデータユニットはデータリンクフレームと呼ばれ、ローカルネットワークの境界を超えることはありません。インターネットワークルーティングやグローバルアドレッシングは上位層の機能であるため、データリンクプロトコルはローカル配信、アドレッシング、メディア調停に焦点を当てることができます。この意味で、データリンク層は地域の交通整理員のようなものです。最終的な宛先が何であれ、メディアアクセスをめぐって争う当事者間の紛争を解決しようとします。複数のデバイスが同時に同じメディアを使用しようとすると、フレーム衝突が発生します。衝突の検出、復旧、および潜在的な軽減または防止メカニズムはすべて、データリンクプロトコルに記述されています。

データストリームは、データリンク層によってビットごとに信号に変換され、下位のハードウェアに送信されます。データリンク層は、ハードウェアから電気信号を受信し、それらを認識可能なフレーム形式に組み立て、データを上位層に転送します。

データリンク層は、論理リンク制御（LLC）とメディアアクセス制御（MAC）の 2 つのサブレイヤーで構成されています。前者はプロトコル、フロー制御、エラー制御を扱い、後者は実際のメディア制御を扱います。

イーサネットはローカルエリアネットワーク（マルチノードネットワーク）向けのデータリンクプロトコルの例であり、ADCCP、HDLC、PPP はポイントツーポイント（2 ノード）接続の例です。インターネットプロトコルスイート（TCP/IP）の記述モデルの最下位層であるリンク層には、データリンク層の機能が含まれています。

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データリンク層の 5 つの機能

1. フレーミング

データリンク層では、ネットワーク層から受け取ったパケットをフレームと呼びます。DLL（データリンク層）は、送信側でネットワーク層のパケットをより小さなフレームに分割し、それらを物理層にビットごとに送信します。さらに、エラー制御とアドレッシングのために、フレームのヘッダーと末尾にいくつかの特殊なビットを追加します。受信側では、DLL が物理層からのビットを収集し、フレームに組み立ててネットワーク層に渡します。

2. アドレッシング

ノード間の配信を保証するために、データリンク層は各フレームのヘッダーに送信元と宛先の MAC アドレス/物理アドレスをカプセル化します。デバイスの MAC アドレスは、製造時に割り当てられる固有のハードウェアアドレスです。

3. エラー制御

ノイズ、減衰、その他の要因は、データ破損の多くの原因の一部です。したがって、データリンク層は、伝送データのエラーを識別し、それぞれエラー検出技術とエラー訂正技術を使用して必要な訂正を行う責任があります。受信者が受信データの正確性を検証できるように、DLL はフレームのヘッダーにエラー検出ビットを追加します。また、失われたり破損したフレームを識別して再送信するメカニズムを含めることで、物理層の信頼性を向上させます。

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4. フロー制御

受信側の受信速度が送信側の送信速度より遅い場合、バッファオーバーフローやフレームロスが発生する可能性があります。したがって、DLL はフロー制御を確立し、送信側と受信側の速度を同期させる責任があります。

5. アクセス制御

複数のデバイスが通信チャネルを共有すると、衝突の可能性が高くなります。そのため、DLL はどのデバイスがチャネルを制御するかを決定する必要があります。CSMA/CD や CSMA/CA を使用して、チャネル内の衝突やフレームロスを防ぐことができます。

データリンク層は、階層化された OSI モデルの第 2 層です。この層は最も複雑なものの 1 つであり、複雑な機能と責任を持っています。データリンク層は、下位のハードウェアの詳細を隠蔽し、上位層に対して通信媒体としての役割を果たします。さらに、データリンク層には、フレーミング、アドレッシング、エラー制御、フロー制御、アクセス制御など、さまざまな利点があります。