PPP（Point-to-Point Protocol）は、2つのプロトコルから構成されています。

LCPとNCPがあります。

・LCP（Link Control Protocol）

上位層に依然しません。「どのようにコネクションを確立するか」を定めています。

具体的には、コネクションの確立や切断、パケット長の設定、認証プロトコルの設定（PAPかCHAPか）、通信品質の監視をするかどうかなどの設定を行います。


■認証プロトコルの設定

PPPで接続するときには、資源にアクセスする前にユーザーの正当性を確認するプロセスとして通常ユーザーIDやパスワードによる認証が行われます。

PAP認証は、双方向認証と単方向認証が設定できるようになっています。

・PAP（Password Authentication Protocol）

PPPのコネクション確立時に1回だけIDとパスワードをやり取りします。

平文での認証が行われており、暗号化されていないため、セキュリティ面で危険性があります。

・CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol）

OTP（One Time Password）の使用で、毎回パスワードが変更されるため、盗聴の問題を防ぐことができます。

・NCP（Network Control Protocol）

上位層に依存します。確立されたコネクション上で「どのようにデータを運ぶか」を定めています。

例として、IP通信であれば「IPCP」としてIPアドレスの設定を行ったりします。

インターネット接続サービスで、イーサネットを利用したPPP機能を提供するPPPoEが利用されている場合もあります。

「PPPoE接続」は、通常インターネット回線を利用している人は基本的に、基地局からプロバイダー経由してインターネットに接続しています。

PPPモデルを使ったインターネットを使う際の約束事で、インターネットに接続する時にID、パスワードを入力する必要があります。

・IPoEとは

IPoEは、IP over Ethrnetの略称で、プロバイダを経由せずに接続するので、PPPoEのような認証の必要がなく、対応回線やプロバイダを契約すれば、対応ルーターを設置するだけでインターネット接続が可能になります。

PPPoEとIPoEの違い4つ！速度はどっちが速いかなど全てを比較！ | ネットサバイブル (netsurbible.com)

PPPoEとの違いは、IPoEの方が、PPPoEよりも設定が簡単で、さらに通信速度が速い状態を維持してくれます。

ATM（Asynchronous Transfer Mode）とは、通信する上での約束事の1つで、1本の回線を複数の仮想回線に分割し、そこを流すデータは全部で53バイト（ヘッダ5オクテット＋データ48オクテット）のセルと呼ばれる単位で処理しています。

回線の占有時間を短くすることで大容量のデータを効率よく送ることができるようにしています。


ATMはコネクション指向のデータリンクで、通信する前に必ず通信回線の設定が必要です。

ATMにはイーサネットやFDDIのように送信権の制御がないため、好きな時に好きなだけデータを流すことができます。しかしこのような状態では、大量のデータが流れた時に輻輳状態になってしまうことを防ぐために、帯域を細かく制御する機能が備えられています。


※輻輳とは、ネットワークが非常に混雑して、ルーターやスイッチがパケットやセルの処理をしきれなくった状態のことをさします。

処理しきれなくなったパケットやセルは破壊されます。


ATMネットワーク

アイスカジーと読みます。


パーソナルコンピュータなどにハードディスクを接続するためのSCSIプロトコルをTCP/IP上で使用する規格です。

イーサネットのインフラが使用できるので低価格でストレージネットワークを構築することができます。

また、データの送受信は、SCSIのコマンドとデータをIPパケットに包含して行います。

これによりネットワーク上に直結された大規模ハードディスクを利用することができるようになりました。

大規模システムにおけるコンピュータの接続や、スーパーコンピュータ内部の計算ノード間の接続などに用いられる超高速で信頼性が高いインターフェースです。

さらに低遅延という特徴もあります。

2Gbps〜数100Gbpsに及ぶ伝送速度を実現しています。

ドクシスと読みます。


ケーブルテレビ（CATV）でデータ通信を行うための業界標準規格で、業界団体のMCNSが策定しました。

ケーブルテレビの同軸ケーブルにケーブルモデムを接続し、イーサネットとの変換を行うための仕様を標準化しています。

家庭内やオフィス内にある従来の電力線を使った通信で、数MHz〜数10MHzの帯域を使い、数10Mbps〜200Mbpsの伝送速度を実現しています。

新たにLANを配線しなくてもいい点が魅力なのですが、もともと使う予定ではなかったものを使用するため、電波の漏洩が懸念されており、屋内での利用に限定されています。

POSは、Packet over SDH/SONETの略称です。

パケットを、ATM（従来の方法 IP over ATM）を使わずに、デジタル信号を光ファイバーでやり取りするための物理層の規格であるSDH（SONET）上で通信を行うためのプロトコルになります。

SDHは、電話回線や専有線などで、信頼性の高い光伝送ネットワークとして広く使われています。

FDDIは、Fiber Distributed Data Interfaceの略称です。


伝送媒体に光ファイバーやツイストペアケーブルを用いて、最高100Mbpsの伝送速度を実現可能なLAN規格の1つで1980〜90年代に構内の基幹ネットワークや広域ネットワークで用いられました。

アクセス制御方式として、トークンパッシング方式を利用しています。

トークンパッシングは、ネットワークが混雑した時の輻輳に強いという特徴があります。

FDDIでは、各ステーションは光ファイバーでリンク型に接続されます。

リングが切れて通信できなくなることを防ぐために、2重リングで構成しています。

2重リングに属するステーションをDAS、1重リングに属するステーションをSASといいます。

現在は、高速LANとしてギガビットイーサネットなどが使われているため、FDDIは使われなくなってきています。


FDDIネットワーク

Token RingはIBMによって開発されたトークンパッシング方式のLANで、4Mbpsまたは16Mbpsのデータ伝送速度を実現します。

Token Ringを発展させたものがFDDIになります。

価格が下がらない、使っているベンダが少ないという点からあまり普及しませんでした。

100VG‐AnyLANは、IEEE802.12で標準化されたプロトコルで、VGはVoice Gradeの略です。

フレームのフォーマットはイーサネットとToken Ringに対応しており、UTOケーブルで100Mbpsの速度を実現します。

通信方式は、トークンパッシング方式の拡張版であるデマンドプライオリティ方式が採用されており、スイッチが送信権の制御を行います。


その後、イーサネット（100BASE-TX）の普及により、ほとんど使われなくなりました。

高速なデータチャネルを実現するデータリンクで、周辺機器を接続するバスに近い仕組みになっていて、133Mbps〜4Gbpsの伝送速度を実現します。

サーバーと複数のストレージを高速で接続するSAN（Storage Area Network）を構築するためのデータリンクとして利用されています。

HIPPIは800Mbpsまたは1.6Gbpsのデータ伝送速度を実現しています。

最大ケーブルの長さは25ｍでスーパーコンピュータ同士の接続に利用されます。


スーパーコンピュータ

スーパーコンピュータ「不老」の概要と「富岳」型Type I サブシステム | 情報玉手箱 (nagoya-u.ac.jp)

FireWire、i.Linkとも呼ばれています。

AV機器を結ぶ家庭用のLANで使用されています。

100〜800Mbps以上のデータ伝送速度を実現します。

High-Definition Multimedia Interfaceの略で、1つのケーブルで高品質な映像や音声をデジタル伝送できる規格になります。

パソコンとディスプレイの接続にも使用されます。

2009年に公開されたバージョン1.4からイーサネットのフレームを伝送する規格が追加され、HDMIを使用してTCP/IPによる通信が可能になりました。

144Hzモニターに最適なケーブル[2020ガイド]-マンドウィン (mundowin.com)