イーサネットヘッダは、データ通信におけるフレームの先頭部分に位置し、送受信に必要な制御情報を格納しています。
本記事では、イーサネットヘッダの構造、役割、及びその重要性について詳しく解説します。
これにより、ネットワーク通信の理解が深まり、関連技術の習得にも役立ちます。
イーサネットヘッダの基本
1. イーサネットヘッダとは？
イーサネットヘッダは、イーサネットフレームの先頭部分であり、データの送信先や送信元、データの種類などの制御情報を含んでいます。
イーサネットでは、送りたいデータ（ペイロード）を46～1500バイトに分割し、これに制御情報を付加してフレームとして送受信します。
2. フレームの構成
イーサネットフレームは、以下の構成要素から成り立っています：
- ヘッダ部（最初の14バイト）
- 宛先MACアドレス（6バイト）
- 送信元MACアドレス（6バイト）
- EtherType（2バイト）: 送信データの種類を示します。
3. VLAN対応のイーサネットヘッダ
VLAN（Virtual Local Area Network）を使用する場合、送信元MACアドレスとEtherTypeの間に、IEEE 802.1Q規格に基づくVLAN識別番号（タグ）を追加するための4バイトの領域が挿入されます。
これにより、ネットワークセグメントの管理が柔軟になります。
4. ペイロードと長さ
ペイロードは最大1500バイトまでとされており、フレーム内のデータ長は次のように解釈されます：
- 1500以下：ペイロードの長さを表す。
- 1536以上：EtherTypeと解釈される。
- 1501～1535の値は通常は使用しません。
5. プリアンブルとSFD
物理層では、イーサネットフレームの開始を知らせるために、ヘッダよりも前に7バイトのプリアンブルと1バイトのSFD（Start Frame Delimiter）が付加されます。
これにより、受信側はフレームの開始を正確に把握できます。
イーサネットヘッダの重要性
1. プロトコル階層との関係
イーサネットヘッダは、上位層のプロトコルと連携してデータの送受信を行います。
ペイロード内には、IPパケットなどのデータが格納され、プロトコルの階層構造に従って運ばれます。
これにより、データの管理が効率化され、通信の信頼性が向上します。
2. セキュリティの向上
VLANを利用することで、ネットワークのセキュリティも向上します。
特定のVLANにデータを制限することで、アクセス制御やトラフィックの分離が可能になり、不正アクセスのリスクを低減します。
まとめ
イーサネットヘッダは、データ通信において重要な役割を果たしています。
その構造は、データの送受信を効率的に行うために設計されており、特にMACアドレスやEtherType、VLAN情報などは、フレームの正常な送受信を支えるために不可欠です。
イーサネットヘッダについての理解が、ネットワーク設計や運用において非常に有用であることは間違いありません。