TCP/IPのネットワークインターフェース層(リンク層)(第1層)の記事です。TCP/IPモデルの最下層で、物理的なネットワーク媒体（イーサネット、Wi-Fi、PPP等）を通じて隣接する機器とフレーム単位でデータを送受信する層です。

ネットワークインターフェース層とは

項目	内容
別名	リンク層 / Network Access Layer / Network Interface Layer
役割	物理的に接続された機器同士でデータを送受信
データ単位	フレーム（Frame）
アドレス	MACアドレス（物理アドレス）
OSI参照モデル対応	物理層（第1層）＋データリンク層（第2層）
代表機器	NIC（ネットワークアダプタ）、スイッチ、リピータ、ハブ

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プロトコル	用途
Ethernet	有線LANで最も普及している規格。10/100/1000/10000BASE-T 等
PPPoE	Point-to-Point Protocol over Ethernet。フレッツ光等のISP接続で利用
HDLC	High-Level Data Link Control。シリアル回線・WAN用

TCP/IPモデル全体での位置づけ

層	主なプロトコル	データ単位	アドレス
アプリケーション層（第4層）	HTTP、SMTP、DNS	メッセージ	URL等
トランスポート層（第3層）	TCP、UDP	セグメント／データグラム	ポート番号
インターネット層（第2層）	IP、ICMP、ARP	パケット	IPアドレス
ネットワークインターフェース層（第1層）	Ethernet、PPP、Wi-Fi	フレーム	MACアドレス

この層で行われる処理

• 上位層から受け取ったパケットをフレームにカプセル化
• 送信元・宛先のMACアドレスを付与
• 物理媒体（電気信号・電波・光）を通じて送信
• 受信側でフレームを取り出し、エラーチェック（FCS）
• エラーがあれば破棄、正常なら上位層へ渡す

関連用語

用語	意味
MACアドレス	NICに割り当てられる48bitの物理アドレス（例: 00:1A:2B:3C:4D:5E）
フレーム	この層で扱うデータの単位。ヘッダ＋データ＋FCS
FCS	Frame Check Sequence。誤り検出のCRC
ARP	IPアドレスからMACアドレスを取得（IP層との橋渡し）
VLAN	物理LANを論理分割。Ethernetフレームのタグで実現（802.1Q）
MTU	1フレームの最大データサイズ（Ethernetで通常1500バイト）

調査・確認コマンド

# NIC とMACアドレス確認 $ ip link show $ ifconfig    # 古いLinux/Mac # ARPテーブル $ ip neigh $ arp -a # パケットキャプチャ $ sudo tcpdump -i eth0 $ sudo tshark -i eth0

注意点

• MACアドレスは同じLAN内でのみ意味を持つ。ルーターを越えると別のMACアドレスになる
• 無線LAN（Wi-Fi）も同層に属する。IEEE 802.11シリーズ
• VLANタグ付きフレームは4バイト分大きい（1518→1522バイト）

関連

• 親カテゴリ: TCP/IP
• 類似カテゴリ: アプリケーション層(第4層)
• 関連: 階層(レイヤ)