情報ネットワーク補足資料

岡村耕二http://okaweb.ec.kyushu-u.ac.jp/lectures/in/

• サンプリング間隔– 44.100 KHz

• ヒント：　シャノンの定理

• 量子化– １６ bit * 2 (stereo)

• 44100*16*2*60*60= 5,080,320,000 bit• = 635,040,000 Byte

情報ネットワーク 2

情報ネットワーク 3

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Encoding

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Encoding

・ NRZ(Non-Return to Zero)

0 → Low Level 1 → Hi Level

※ 1000BASE-X

・ NRZI(Non-Return to Zero Inversion)

0 → No Change Level 1 → Change Level

※ FDDI, 100BASE-FX

・ Manchester0 → Hi ⇒Low1 　→ Low⇒Hi

※ 10BASE5 、 2 、 -T

・ MLT-3 0 → No Change Level

1 → Change Level (Middle⇒Hi⇒Middle⇒Low )⇒

※ 100BASE-TX 、 CDDI

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Encoding

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Protocol for Ethernet

　 Transmission speed Maximum length Cable Encoding

10BASE-5 10Mbps 500m Coaxial cable Manchester10BASE-2 10Mbps 185m Coaxial cable Manchester

10BASE-T 10Mbps 100m Twisted pair cable Manchester

100BASE-TX 100Mbps 100m Twisted pair cable

4B/5B + MLT-3

1000BASE-T 1Gbps 100m Twisted pair cable

4D-PAM5(8BIQ4)

100BASE-FX 100Mbps

Multi mode:412m(half duplex)

Optical fiber 4B/5B + NRZI2km(full duplex)Single mode:20km(full

duplex)1000BASE-SX 1Gbps Multi mode:550m Optical fiber 8B/10B + NRZ

1000BASE-LX 1GbpsMulti mode:550m

Optical fiber 8B/10B + NRZSingle mode:5km

1000BASE-ZX 1Gbps 100km Optical fiber 8B/10B + NRZ

情報ネットワーク 8

10base5http://en.wikipedia.org/wiki/File:VampireTap.jpg

http://images.yourdictionary.com/images/computer/10BASE5.GIF

100BaseTX

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Cable

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Coaxial cable

1. Inner conductor2. Insulator surrounding the Inner conductor3. Metallic shield and outer conductor4. Outer insulating jacket

Characteristic・ Few leaks of the electromagnetic wave to the outside.・ Able to bend.・ Able to transmit of a wide frequency range.・ Structure is complicated, and price is high.

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

10BASE5 (Thick cable, yellow cable)

N ConnectorN Terminator

NIC

Transceiver

Transceiver Cable

AUI connector

Thick Coax2.5m~

~50m

10mm

Terminator : prevent the reflection of the signalNIC : Network Interface Card

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

10BASE2 (Thin cable)

Thin Coax

BNC T ConnectorNIC 5mm

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Twisted pair cableSTP (Shielded twisted pair)UTP (Unshielded twisted pair)

TX ＋TX －

RX ＋RX －

TX : Transmit pairRX : Receive pair

Characteristic・ Cheap and Easy to treat.・ Wire freely.・ Affected by the powerful electricity and electromagnetic wave.

情報ネットワーク 14

http://wiki.wowkorea.jp/?word=%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB%3ATwisted%2Dpair%2Dcable%2Epng

作成 : 中村 遼 ( 大学院 情報科学府 )

Category Maximum Frequency

Transmission speed example

Cat1 ― 20kbps telephone wireCat2 1MHz 4Mbps ISDNCat3 16MHz 10Mbps 10BASE-TCat4 20MHz 16Mbps Token Ring, ATM

Cat5 100MHz 100Mbps 100BASE-TX, ATM(OC-3), CDDI

Cat5-e 100MHz 1Gbps 1000BASE-TCat6 250MHz 1.2Gbps 1000BASE-TXCat6-e 500MHz 10Gbps 10GBASE-TCat6-a(STP only) 500MHz 10Gbps 10GBASE-T

Cat7(STP only) 600MHz 10Gbps 10GBASE-T

e : enhanceda : augmented

資料作成者：原田義明16

スパニングツリープロトコル

冗長性のあるネットワークで、しかも MAC アドレスが学習されていないと、ブロードキャストで送信してしまうので、フレームがループしてしまう 　⇒このループを回避しないといけない

スパニングツリープロトコル

資料作成者：原田義明 17

冗長ループの問題点

1 2

21

A B2 : A1 : A

資料作成者：原田義明 18

スパニングツリープロトコル

冗長構成によるデータのループを防ぐためのプロトコル ループのない木構造を作成する BPDU (Bridge Protocol Data Unit) というデータを相互に交換し、

スパニングツリーを構成する

SW1

SW2

SW3

seg1

seg2

seg3

SW1

SW2 SW3

seg2

seg3

seg1

スパニングツリー

× ×このポートか

ら転送しない

もし、 SW2 がダウンした

ら･･･スパニングツリー

を再構成する

サブネットワーク : Subnetwork

情報ネットワーク 19

ルーター

133.5.100.0/24

133.5.101.0/25

133.5.0.0/16

133.5.0.0/24

L3 ルーティングと L2 のMAC

情報ネットワーク 20

ルータ

133.5.100.0/24 133.5.101.0/24

端末 端末

MAC #1

133.5.100.10 133.5.101.20

133.5.100.254 133.5.101.254MAC #2

MAC #3 MAC #4

IP (L3) パケット : 133.5.100.10 -> 133.5.100.254 -> 133.5.101.254 -> 133.5.101.20 #3 -> #1 #2 -> #4

経路制御と経路表

情報ネットワーク 21

ルータ A

ルータ B

192.168.1.0/24

192.168.2.0/24

192.168.3.0/24

192.168.11.0/24

192.168.12.0/24

192.168.13.0/24

192.168.1.1

192.168.2.1

192.168.2.2

192.168.3.1

192.168.11.1

192.168.12.1

192.168.12.2

192.168.13.1

ネットワークアドレス (Prefix)

Next Hop

192.168.3.0/24 192.168.2.2

192.168.13.0/24 192.168.12.1

ネットワークアドレス (Prefix)

Next Hop

192.168.3.0/24 192.168.2.2

192.168.13.0/24 192.168.2.2

ルータ A の経路表 その 1 ルータ A の経路表 その 2

2 種類の経路制御プロトコル

• 距離ベクトル : RIP • リンクステート方式 : OSPF

情報ネットワーク 22

経由するルータの数

経由するネットワークを選択

+1+1

+11000

1 1

1

1

2 種類の経路制御プロトコル

• 距離ベクトル : RIP

情報ネットワーク 23

ネットワークによって経路が異なる。

+1+1

+1

+1