伝送制御

1.伝送制御

伝送制御に関して、IPAから出されている応用情報のシラバスに以下のコメントが掲載されている。

「送受信者の間でデータを確実に伝送するための制御機能である伝送制御の仕組み，特徴を理解する。」とある

加えて、キーワードも掲載されている。

「データリンク制御，ルーティング制御，フロー制御，ベーシック手順，コンテンション方式，ポーリング／セレクティング方式，HDLC，マルチリンク手順，相手固定，交換方式，コネクション方式，コネクションレス方式，パリティチェック，CRC，ハミング符号，ビット誤り率，SYN 同期，フラグ同期，フレーム同期」

徐々に整理していきたい。

2.QoS（Quality of Service）

QoSは主に優先制御と帯域制御の2つと考えればいいですね。
1)帯域制御
帯域制御は、シェーピングとポリシングが軸になるでしょう。

・ポリシングとは、「ネットワークのQoSで使用されるトラフィック制御方式に関する説明のうち」「入力されたトラフィックが規定された最大速度を超過しないか監視し，超過分のパケットを破棄するか優先度を下げる制御」（H21NW午前2問5不正解選択肢より）である。

・シェーピングとは、「ネットワークのQoSで使用されるトラフィック制御方式に関する説明のうち」「パケットの送出間隔を調整することによって，規定された最大速度を超過しないようにトラフィックを平準化する制御」（H21NW午前2問5不正解選択肢より）である。

違いは、以下の図がわかりやすいです。
（旧リンク）http://www.cisco.com/cisco/web/support/JP/100/1008/1008147_policevsshape-j.html

２）優先制御

・優先制御はToSやCos、IPアドレスなどによる優先度づけと考えればよいでしょう。

・優先制御とは、「ネットワークのQoSで使用されるトラフィック制御方式に関する説明のうち」「フレームの種類やあて先に応じて優先度を変えて中継すること」（H21NW午前2問5不正解選択肢より）である。

3.優先制御

ここで記載する内容は、過去の午前試験でも問われていないので、流す程度でよい。
1)L3レベルの優先制御：ToS(Type of Service)
IPヘッダ内のTosフィールド
※IPヘッダとはプロトコルや送信元IPアドレス、宛先IPアドレスなどが含まれている。

2)L2レベルの優先制御：CoS(Class of Service)
VLANにおいてIEEE802.1pといわれる優先制御
VLANタグの[TPID][優先度][CFI][VlanID]
このうちの"優先度"を利用する。
※CiscoのISLの場合には、フレームの構成が違うので、独自のCos方式になる。

4.RSVP（Resource reSerVation Protocol）

・IntServによるQoSで利用される。

・直訳すると「資源を予約するプロトコル」である。QoSのために必要な帯域（資源）を事前にRSVPで予約する。

・ネットワークスペシャリスト試験の過去問では、RSVPの説明として「ネットワーク資源の予約を行い、ノード間でのマルチメディア情報のリアルタイム通信を実現する。（H26NW午前2問12）」、「IPネットワークにおいて、ホスト間通信の伝送帯域を管理するためのプロトコル（H20NW午前　問34）」と述べている。

5.マルチリンク手順

ネットワークスペシャリスト試験の過去問では、マルチリンク手順に関して、「複数の並行するデータリンクを一つの論理的なデータリンクとして扱うプロトコル（H19NW午前 問22）」と述べられている。
リンクアグリゲーションとは別物であるが、これらは規格として違うだけで、根底にある仕組みや考え方は同じである。

6.フロー制御

フロー制御の一つとして、TCPで利用されるウィンドウによるフロー制御があります。

フロー（flow：流れ）という意味からすると、通信の流れを制御すると思うのですが、制御する必要はありますか？
はい。
例えば、送信側に比べて受信側のスペックが極端に低い場合、送信速度が速すぎる（＝データ量が多すぎる）と、受信側がデータを受けとれずにあふれてしまう。逆に、データの流量を少なくしすぎると、通信速度が遅くなる。できる限り多くのデータが流れるように制御することも必要である。

TCPで利用されるウィンドウによるフロー制御に関して、過去問では「ウィンドウによるフロー制御では、応答確認のあったブロック数だけウィンドウをずらすことによって、複数のデータをまとめて送ることができる（H21NW午前2 問15)」と述べられている。

また、ウィンドウサイズは固定ではなく可変であるため、通信状況に応じてサイズを変更することで、最適なフローに制御する。

ネットワークスペシャリスト試験の過去問では、「ネットワークのフロー制御の一つに、受信確認をメッセージ単位で行わずに、複数を連続して送信する方法がある。この方法において、受信確認を待たずに送信できる最大メッセージ数をウィンドウサイズと呼ぶ（H16NW午前問29を引用・一部修正）」とある。

この決められたウィンドウサイズのなかで、ウィンドウが順にずれているかのように制御するので、スライディングウィンドウと言う。（※後日、もう少しきちんと書きます）

7.誤り制御

データの伝送中に外部からのノイズなどにより、データに誤りが出る可能性があります。
それを検知・訂正するために誤り制御を行います。
誤り制御方式には、①パリティチェック、②CRC、③ハミング符号、などがあります。

8.HDLC(High Level DataLink Control)

・何がハイレベルなのか？って知りたいですよね。

・F（フラグシーケンス）は01111110で固定されている。ネットワークスペシャリスト試験の過去問では、HDLC手順で用いられるフレーム中のフラグシーケンスの役割として「フレームの開始と終了を示す（H20NW午前　問22）」と記載されている。

・フレームの伝送誤りを検出するのはCRCである。過去問（H13SW問67）でも出題されている。

・フレームの構成は以下です。
[　F　][　A　][　C　][　　　　I　　　　][FCS][　F　]

　F:フラグ
　A:アドレス部
　C:制御部
　I:情報部
　FCS
　F:フラグ

■ネットワークスペシャリスト試験の過去問（H25年NW秋午前2）

過去問（H25年NW秋午前2）
問6　HDLC手順で用いられるフレーム中のフラグシーケンスの役割として，適切なものはどれか。 ア　受信確認を待たずに複数フレームの送信を可能にする。 イ　フレームの開始と終了を示す。 ウ　フレームの転送順序を制御する。 エ　フレームの伝送誤りを検出する

↓
↓
↓
↓
↓
ア：制御部の役割です。
イ：正解選択肢です。フラグシーケンスの役割は，フレームの開始と終了を示すことです。
ウ：制御部の役割です。
エ：FCSの役割です。

正解：イ

9.分割多重（WDM、TDM、SDM、FDM、CDM）

複数の人が通信する場合には、有線であれ無線であれ、複数人で共有利用する必要がある。ネットワーク試験で覚えるべきなのはWDMとTDMくらいであろうかと思う。

せっかくなので、試験に出ない部分も解説したい。
(1)WDM(Wavelength Division Multiplexing)　波長分割多重
　過去問ではWDMのことを「一本の光ファイバで、波長が異なる複数の光信号を多重化することによって、広帯域伝送システムを実現する技術（H20NW午前　問23）と述べている。

H19午後1問1にもWDMに関する出題がされているので、後ほどまとめたい。

(2)TDM(Time Division Multiplexing)　時分割多重

TDMという装置は、10年ほど前に流行りました。
イメージでいうと、100人が同時にしゃべる場合に、時間を区切ってしゃべるのだ。Aさん、Bさん、Cさんと順番に。これで、混線は起こらない。ただ、この間隔は短くしないと通話にならない。そこはTDMAがうまくやっている。

※参考：類似した技術にTCMがあります。ISDNで利用されるピンポン伝送もこの一つ。ピンポン伝送は、上りと下りで交互に通信をする。卓球のピンポンの動きから来ています。
http://www.ntt.co.jp/journal/0508/files/jn200508071.pdf

(3)SDM（Space Division Multiplexing）空間分割多重
　単に線や電波を分ける。

(4)FDM

(5)CDMA（Code Division Multiple Access）
　主に携帯電話で利用される通信方式。IDO（現在のAU）がCDMA-ONEとして大々的にCMを打っていたのが懐かしい。。
CDMAがすごいのは、逆転の発想である。TDMのように混線しないように分割するのではなく、どうせなら混線させて、同時に通信させちゃえと。
その代り、それぞれに異なるCode（符号）をつけて送ろうと。例えば、Aさんの会話には1番の符号をBさんの会話には2番の符号をつける。聴く側（受信側）は、Aさんの会話だけ聴きたい場合は、1番の符号がついているものだけ取得し、符号をはずす。
（※例えで書いているので、現実とは多少違う面もある。実際にはもっと複雑な処理をしている。）