Ethernet（イーサネット）
有線LANで最も普及している通信規格。
📌Ethernetとは
Ethernet（イーサネット）とは、有線LANで最も広く使われている通信規格のことです。データをどんな形にまとめ、どのケーブルで、どんなルールで送るか、を細かく決めた取り決めです。
Ethernetは、ネットワークの階層モデルでいうデータリンク層（＝同じネットワーク内で機器どうしが直接データをやり取りする層のこと）の規格です。IEEE 802.3という国際標準として定められています。
身近な例で考えると、Ethernetは「みんなで守る郵便のルール」のようなものです。封筒の大きさ（フレームの形式）や宛名の書き方（MACアドレス）を全員が同じルールに従うことで、異なるメーカーの機器でも問題なく通信できます。今のオフィスや家庭の有線LANは、ほぼすべてEthernetです。
📌CSMA/CDの仕組み
かつてのEthernet（1本の回線をみんなで共有する方式）では、複数の機器が同時にデータを送るとぶつかってしまいます。これを衝突（コリジョン）といい、これを避けるためにCSMA/CDという仕組みが使われていました。
CSMA/CDは、次の手順で動きます。
・CS（搬送波感知）：送る前に回線を聞いて、他の機器が送信中でないか確認する
・MA（多重アクセス）：回線が空いていれば送信を始める
・CD（衝突検出）：もし同時に送って衝突したら、それを検知して送信を中止する
・再送：それぞれがランダムな時間だけ待ってから、もう一度送り直す
身近な例で考えると、会議で発言するときのマナーに似ています。誰かが話していないか確認してから話し始め（CS）、もし他の人と声が重なってしまったら（CD）、お互い少し待ってから話し直す──これがCSMA/CDです。なお、現在主流のスイッチを使った構成では衝突自体が起きないため、CSMA/CDは実際には使われなくなっています。
📌フレーム構造
Ethernetでは、データをフレーム（＝Ethernetでの1回の送信単位のこと）という決まった形にまとめて送ります。フレームは複数の部品（フィールド）でできていて、それぞれに役割があります。
主なフィールドは次のとおりです。
・宛先MACアドレス（6バイト）：このフレームをどの機器に届けるか
・送信元MACアドレス（6バイト）：どの機器が送ったか
・タイプ（2バイト）：中身のデータがどんな種類か（IPなど）
・データ（46〜1500バイト）：実際に運ぶ中身
・FCS（4バイト）：途中でデータが壊れていないか検査する誤り検出用の値
MACアドレスとは、ネットワーク機器1台ごとに割り振られた固有の番号のことです。フレームの宛先MACアドレスを見て、スイッチは「このフレームをどのポートに送ればよいか」を判断します。身近な例でいえば、宛先・送信元の書かれた封筒に手紙（データ）を入れ、最後に封がきちんと閉じているか（FCS）を確認して送るイメージです。
📌MACアドレスとは ─ 機器固有の番号のしくみ
MACアドレス（Media Access Control address＝メディアアクセス制御アドレス）とは、ネットワーク機器のハードウェアに書き込まれた固有の識別番号です。Ethernetのフレームはこの番号を宛先・送信元として使い、LAN内でデータを正しい機器に届けます。
なぜMACアドレスが必要なのか。LANにはパソコン・プリンタ・サーバなど多くの機器がつながっています。スイッチがフレームを正しい機器に届けるには、「誰宛てのフレームか」を判断する番号が必要です。MACアドレスは機器を製造した時点でハードウェアに刻まれており、原則として世界中で重複しません。
MACアドレスは48ビット（6バイト）で表され、00:1A:2B:3C:4D:5Eのように16進数2桁を6組並べます。
・前半3バイト：OUI（Organizationally Unique Identifier）。メーカーに割り当てられた番号
・後半3バイト：メーカーが製品ごとに割り当てる番号
身近な例では、MACアドレスは機器の「マイナンバー（変わらない固有ID）」、IPアドレスは「住所（引っ越すと変わる）」のような関係です。
📌スイッチとハブの違い ─ 転送方式の違い
LANの集線装置には古くからあるハブと、現在主流のスイッチ（L2スイッチ）があります。どちらも複数の機器をつなぐ点は同じですが、データの転送方法がまったく違います。
ハブは届いたデータをつながっている全ポート（差込口）に流します（ブロードキャスト転送）。宛先以外の機器にもデータが届くため、盗聴されやすく、回線が混雑しやすいという欠点があります。
スイッチはMACアドレスを学習して、宛先の機器がつながっているポートだけにデータを転送します。
・なぜスイッチが優れているのか。不要なポートにデータを流さないため、セキュリティが高く、ネットワークが効率的に使えます。また、各ポートを独立した衝突ドメイン（衝突が起きる範囲）にするため、CSMA/CDの衝突問題も事実上なくなります。
・現在のLANではほぼスイッチが使われており、ハブはほとんど見かけなくなりました。
| 比較項目 | ハブ | スイッチ |
|---|---|---|
| 転送方式 | 全ポートに流す | 宛先ポートのみに転送 |
| MACアドレス学習 | なし | あり（MACテーブルで管理） |
| セキュリティ | 低い | 高い |
| 衝突 | 起きやすい | ほぼ起きない |
| 現在の主流 | ほぼ使われない | 標準的な集線装置 |
