データリンク層と物理層とは？ネットの基礎をやさしく説明
コンピュータやスマホでインターネットを使うとき、情報はたくさんの段階を経て送受信されています。
その中でも特に大事な役割を持っているのが、「データリンク層」と「物理層」という部分です。
この2つは聞きなれない言葉かもしれませんが、ネット通信の一番下にある層で、情報がどのように送られているかを決めています。
まずはそれぞれが何をするかをざっくり理解しましょう。
物理層の役割：電気信号や光信号でデータを伝える
物理層は通信の最も下の層で、コンピュータ間やネット機器間をつなぐ実際のケーブルや電波信号としてデータを送ります。
例えば、LANケーブルやWi-Fiの電波もこの層の一部です。
特徴としては、どのような媒体（線や光線、電波）を使って情報を送るか、信号の強さや形を決めることが含まれます。
つまり、「データ」という情報をゼロと一の電気信号や光の形に変えて送り出すのが物理層の仕事です。
データリンク層の役割：信号の間違いをチェックし正しく送る
一方で、データリンク層は物理層の上の層で、送られてきた信号が正しく届いたかどうかを確かめたり、データのまとまり（フレーム）を作ったりします。
例えば、信号が途中で乱れて間違った情報になっていないか監視し、もしエラーが見つかれば再送をお願いする機能も持っているんです。
これにより、ネットワーク上での通信が安定して行われるようになっています。
また、同じネットワーク内のどの機器が話しているかを識別する役割もあります。
データリンク層と物理層の違いを表で比較
| 特徴 | 物理層 | データリンク層 |
|---|---|---|
| 役割 | 電気・光・電波信号に変換しデータを実際に送る | データ伝送の誤りを検出・修正し、送信フレームを作る |
| 扱う単位 | ビット（0か1の信号） | フレーム（複数のビットで構成されたまとまり） |
| 主な機器 | ケーブル、集線装置（ハブ）、無線機器 | ブリッジ、スイッチ |
| 機能 | 信号の電気的・物理的な伝送 | エラー検出、アクセス制御、フレーム作成 |
まとめ：ネットワーク通信の基礎を理解しよう
簡単に言うと、物理層はデータを電気や光の形にして送る「道」そのもの、
データリンク層は送ったものが壊れていないか確認し、正しく届ける「交通ルール」の役割をしています。
これらが協力することで、私たちが普段使っているインターネットやネットワークは安全にスムーズに動いているのです。
中学生の皆さんも、スマホやゲーム機を使う時に、この仕組みを少し思い出してみると、ネットの世界がもっと面白く感じられるかもしれません。
データリンク層の中でけっこう重要なのがエラー検出の仕組みです。
例えば、あなたが友達に手紙を書いて送ったとします。その手紙が途中で汚れたり破れたりしたら、内容が読めなくなってしまいますよね？
ネットの世界でも同じで、電気信号が送られる間にノイズで情報が壊れることがあります。
そこでデータリンク層は、送るデータに特別な数字を加えて、受け取ったときに「間違っていないかな？」とチェックをするんです。もしエラーを見つけたら、もう一度送ってもらうようにお願いすることもできます。
このおかげで、私たちのスマホやパソコンは正しい情報を受け取ることができるんですよ。意外と地味だけど、とっても大事な役割なんです。
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