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ページ更新者:atom
更新日時:2026-06-10 14:59:26

タイトル: ネットワークインターフェース層(リンク層)(第1層)

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
PPPoEPoint-to-Point Protocol over Ethernet。フレッツ光等のISP接続で利用
HDLCHigh-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
FCSFrame Check Sequence。誤り検出のCRC
ARPIP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）
MTU1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）

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