読書メモ

・「絵で知るギガビット・イーサネット」
（日経NETWORK ：編、日経BP社 　\1,800） : 2006.07.15

内容と感想：
　最近のパソコンにもギガビット・イーサネットのポートが標準搭載されるようになり、 LANの通信速度は更にスピードアップしている。それだけやりとりする情報量が増えたとも言える。
　本書はイーサネットとは何かから始まり、これまでの10M/100MイーサネットとGビット・イーサネットの 違いを説明し、更にはその進化形である10Gビット・イーサネットや同じケーブルで給電もしようという 規格（Power over Ethernet：PoE）についても触れている。
　一番の興味はどのようにして1Gビット/秒もの高速通信を実現したのか、という技術面である。 ギガビット・イーサネットでは様々な工夫がされている。既存の10M/100MなどのLANでも使えるような工夫や、 LANケーブルの４対のより対線を全て使ったり、符号化を工夫して（8B1Q4）１つのパルスでより多くの情報を送れるようにした。 これにより同じケーブルでも伝送に必要な周波数を抑えながら100Mの10倍もの高速通信を実現することが出来た。 これらの技術を実現するために高度なLSI技術がNICやスイッチのMACチップ（コントローラ）やPHYチップに活かされている。

○ポイント
・100Mイーサネットの実効周波数は31.25MHzに対して、ギガビットでは62.5MHzに抑えている。
・8B1Q4では８ビットのビット列に誤り訂正用の１ビットを加え（トレリス符号化を採用）、これを５値（５段階の電圧）に変換し、 更に４対のより対線で送るために４つに分解する。これにより４つの５値コードで５の４乗（=625）の組み合わせが作れるため、 １度に８ビットのデータを送ることが可能になった。
・ギガビットでもCSMA/CDを実現するためにキャリア・エクステンション（最小フレームサイズを64から512バイトに拡張）、フレーム・バースト（これはオプション）技術を採用。
・ギガビット・イーサネットの実力を引き出すにはそれなりの性能のPCが必要。イーサネットパケットの処理にCPUが食われる。
・TCPのウィンドウサイズと受信バッファサイズを大きくすればスループットは上がる
・10Gビット・イーサネットはLANではなく広域イーサネットと呼ばれるWANで使用される。全国規模の巨大ネットワークに利用できる。 光ファイバを使うためイーサネットの中核CSMA/CDは捨てられた。LANと同じイーサネット技術を使うため保守・運用が容易で、 ネットワーク構築も安価にできる。しかも高速というメリットがある。
・ギガビット・イーサネットでもPoE（IEEE802.3af）は使える

-目次-
Part 1 ギガ時代に突入したイーサネットの概要
Part 2 ギガビット・イーサネット徹底解剖
Part 3 10M/100Mイーサネット完全理解
Part 4 絵で知るLAN技術の基礎
Part 5 10Gビット・イーサネットとPower over Ethernet