原題：Ethernet: The Definitive Guide: Designing and Managing Local Area Networks
著者：Charles E. Spurgeon
著者：Joann Zimmerman
監訳：三浦 史光
訳者：豊沢 聡
O'Reilly Japan - 詳説 イーサネット 第2版
【目次】
監訳者まえがき（2015年2月27日 三浦史光） [v-vi]
まえがき [vii-xiii]
目次 [xv-xxviii]
第I部 イーサネットとは
1章 イーサネットの発展
1.1 イーサネットの歴史 003
1.1.1 ALOHA ネットワーク
1.1.2 イーサネットの登場
1.2 イーサネットを再発明する 006
1.2.1 ツイストペアメディアイーサネットを再発明する
1.2.2 100Mb/s イーサネットを再発明する
1.2.3 1000Mb/s イーサネットを再発明する
1.2.4 10Gb/s 40Gb/s 100Gb/s イーサネットを再発明する
1.2.5 イーサネットの新機能を再発明する
1.3 イーサネットスイッチ 010
1.4 イーサネットの将来 010
2章 IEEE イーサネット標準規格
2.1 イーサネット規格の発展 011
2.2 イーサネットメディア標準規格 013
2.2.1 IEEE付録
2.2.2 ドラフト標準規格
2.2.3 DIX と IEEE 標準規格の違い
2.3 IEEE 標準規格の構成 016
2.3.1 OSIの7層モデル
2.3.2 OSI参照モデルにおけるIEEE副層
2.4 標準規格への準拠レベル 020
2.4.1 標準規格への準拠をどこまで考えるか
2.5 IEEE メディアシステム規格名 021
2.5.1 10Mb/s メディアシステム
2.5.2 100Mb/s メディアシステム
2.5.3 1000Mb/s メディアシステム
2.5.4 10Gb/s メディアシステム
2.5.5 40Gb/s メディアシステム
2.5.6 100Gb/s メディアシステム
3章 イーサネットシステム
3.1 イーサネットの基本要素 028
3.1.1 イーサネットフレーム
3.1.2 メディアアクセス制御プロトコル
3.1.2.1 マルチキャストアドレスとブロードキャストアドレス
3.1.2.2 CSMA/CDプロトコル
3.1.2.3 衝突
3.1.3 ハードウェア
3.1.3.1 シグナリングコンポーネント
3.1.3.2 メディアコンポーネント
3.2 ネットワークプロトコルとイーサネット 037
3.2.1 ベストエフォート型の配信
3.2.2 ネットワークプロトコルの設計
3.2.3 プロトコルのカプセル化
3.2.4 インターネットプロトコルとイーサネットアドレス
3.2.4.1 ARPプロトコルの動作
3.2.4.2 他のネットワークのステーションと通信するには
3.2.5 ここから先へ
4章 イーサネットフレームと全二重モード
4.1 イーサネットフレーム 046
4.1.1 プリアンブル
DIX仕様
IEEE標準規格
4.1.2 宛先アドレス
DIX仕様
IEEE標準規格
4.1.2.1 物理アドレスの表記
4.1.3 送信元アドレス
4.1.4 Qタグ
4.1.5 エンベローププレフィックスとサフィックス
4.1.6 長さ/タイプフィールド
DIX仕様
IEEE 802.3標準規格
4.1.7 データフィールド
DIX仕様
IEEE標準規格
4.1.8 FCS フィールド
4.1.9 フレーム終端の検出
4.2 全二重メディアアクセス制御 056
4.2.1 全二重モード
4.2.2 全二重モードの効果
4.2.3 全二重モードの設定
4.2.4 全二重モードを利用できるメディア
4.2.5 全二重メディアセグメントの最大長
4.3 イーサネットフロー制御 060
4.3.1 PAUSE
4.4 上位層プロトコルとイーサネットフレーム 063
4.4.1 フレームでのデータ多重化
4.4.2 IEEE LLC
4.4.3 LLCサブネットワークアクセスプロトコル
5章 オートネゴシエーション
5.1 オートネゴシエーションの開発 068
5.1.1 光ファイバメディアにおけるオートネゴシエーション
5.2 オートネゴシエーションの基本的な枠組み 069
オートネゴシエーションはリンクセグメント上で動作する
オートネゴシエーションはリンク初期化時に実行される
ツイストペアオートネゴシエーションは独自の信号システムを使用する
5.3 オートネゴシエーションの通信方式 071
5.3.1 FLPバースト動作
5.4 オートネゴシエーションの動作 076
5.4.1 並列検出
5.4.2 並列検出の動作
5.4.3 並列検出と半二重/全二重のミスマッチ
5.4.4 オートネゴシエーションの処理時間
5.5 オートネゴシエーションとケーブルの問題 081
5.5.1 カテゴリ3ケーブルにおけるイーサネットの速度制限
5.5.2 ギガビットイーサネットオートネゴシエーションとケーブルの問題
5.5.3 クロスケーブルとオートネゴシエーション
5.6 1000BASE-Xのオートネゴシエーション 085
5.7 オートネゴシエーションコマンド 086
5.7.1 オートネゴシエーションの無効化
5.8 オートネゴシエーションのデバッグ 087
5.8.1 デバッグに関する一般的な情報
5.8.1.1 メディアコンバータとオートネゴシエーション
5.8.2 デバッグツールとコマンド
ログファイルを調べる
専用の管理プロトコルを利用する
スループットテストソフトウェアを実行する
5.8.2.1 オートネゴシエーションのトラブルシューティング
オートネゴシエーションのオンオフを切り替える
別のネットワークインタフェースを試す
NICのドライバソフトウェアやスイッチソフトウェアをアップグレードする
5.9 リンク設定ポリシーの設計 091
5.9.1 エンタープライズネットワークのためのリンク構成ポリシー
5.9.2 手動設定の問題
6章 Power over Ethernet（PoE）
6.1 PoEの標準規格 095
6.1.1 PoEの目的
6.1.2 PoEで給電できるデバイス
6.1.3 PoEのメリット
6.2 PoEデバイス 098
6.3 PoEのタイプ 100
6.4 PoEの動作 100
6.4.1 電力検出
6.4.2 電力区分
6.4.2.1 物理層電力区分
6.4.2.2 データリンク層電力区分
6.4.2.3 タイプの相互識別
6.4.3 リンクの電力管理
6.4.4 電力障害の監視
6.5 PoEとケーブル 104
6.5.1 PoE とイーサネットケーブル.
6.6 PoEにおける電力管理 108
6.6.1 電力要件
6.6.2 ポート管理
6.6.3 電力モニタリングと電力ポリシング
6.7 標準規格に対するベンダー拡張 111
6.7.1 Cisco UPOE
6.7.2 Microsemi EEPoE
6.7.3 Power over HDBaseT (POH)
第II部 イーサネットメディアシステム
7章 イーサネットメディア信号とEnergy Efficient Ethernet
7.1 メディア非依存インタフェース（MII：Media Independent Interface） 117
7.3 イーサネットの信号符号化 119
7.3.1 ベースバンド信号の問題
7.3.2 ベースライン変動と信号符号化
7.3.3 より高度な信号技術
7.4 イーサネットインタフェース 122
7.4.1 高速イーサネットインタフェース
7.5 Energy Efficient Ethernet（EEE） 123
7.5.1 IEEE EEE 標準規格
7.5.1.1 EEEのメディアシステム
7.5.2 EEEの動作
7.5.2.1 EEEの状態
7.5.2.2 EEEの管理
7.5.2.3 EEEのネゴシエーション
7.5.3 EEEの運用が遅延に与える影響
7.5.4 EEEの節電量
7.5.4.1 インタフェースのEEE節電量
7.5.4.2 スイッチのEEE節電量
8章 10Mb/s イーサネット
8.1 10BASE-T メディアシステム 132
8.1.1 10BASE-Tイーサネットインタフェース
8.1.2 信号の極性と極性反転
8.1.3 10BASE-T信号の符号化
8.1.3.1 物理的なラインシグナリング
8.1.4 10BASE-T メディアコンポーネント
8.1.4.1 UTPケーブル
8.1.4.2 RJ45型8極ジャックコネクタ
8.1.5 10BASE-Tイーサネットにステーションを接続する
8.1.6 10BASE-Tリンクの整合性テスト
8.1.7 10BASE-Tの構成ガイドライン
8.2 光ファイバメディアシステム（10BASE-F）
8.2.1 新旧のファイバリンクセグメント
8.2.2 10BASE-FL シグナリングコンポーネント
8.2.3 10BASE-FLイーサネットインタフェース
8.2.4 10BASE-FL信号の符号化
8.2.4.1 物理的なラインシグナリング
8.2.5 10BASE-FL メディアコンポーネント
8.3 10BASE-FL光ファイバの特性
8.3.1 10BASE-FL光ファイバの代替ケーブル
8.3.2 光ファイバコネクタ
8.3.3 10BASE-FLイーサネットセグメントを接続する
8.3.4 10BASE-FLリンクの整合性テスト
8.3.5 10BASE-FLの構成ガイドライン
8.3.5.1 10Mb/sファイバセグメントの延伸
9章 100Mb/s イーサネット
9.1 100BASE-X メディアシステム
9.2 ファーストイーサネットツイストペアメディアシステム (100BASE-TX)
9.2.1 100BASE-TX シグナリングコンポーネント
9.2.2 100BASE-TX イーサネットインタフェース
9.2.3 100BASE-TX 信号の符号化
9.2.4 100BASE-TX メディアコンポーネント
9.2.5 100BASE-TX リンクの整合性テスト
9.2.6 100BASE-TX の構成ガイドライン
9.3 ファーストイーサネット光ファイバメディアシステム (100BASE-FX)
9.3.1 100BASE-FXのシグナリングコンポーネント
9.3.2 100BASE-FX 信号の符号化
9.3.3 100BASE-FX メディアコンポーネント
9.4 100BASE-FXの光ファイバの特性
9.4.1 代替として利用できる100BASE-FX 光ファイバケーブル
9.4.2 100BASE-FX リンクの整合性テスト
9.4.3 100BASE-FX の構成ガイドライン
9.4.4 ファイバセグメントの延伸
10章 ギガビットイーサネット
10.1 ギガビットイーサネットツイストペアメディアシステム (1000BASE-T)
10.1.1 1000BASE-T シグナリングコンポーネント
10.1.2 1000BASE-T 信号の符号化
10.1.3 1000BASE-T メディアコンポーネント
10.1.4 1000BASE-Tリンクの整合性テスト
10.1.5 1000BASE-T の構成ガイドライン
10.2 ギガビットイーサネット光ファイバメディアシステム (1000BASE-X)
10.2.1 1000BASE-X シグナリングコンポーネント
10.2.2 1000BASE-X リンクの整合性テスト
10.2.3 1000BASE-X 信号の符号化
10.2.4 1000BASE-X メディアコンポーネント
10.3 1000BASE-X 光ファイバの仕様
10.3.1 1000BASE-SXのロスバジェット
10.3.2 1000BASE-LXのロスバジェット
10.3.3 1000BASE-LX/LH (長距離バージョン)のロスバジェット
10.4 1000BASE-SX および 1000BASE-LXの構成ガイドライン
10.5 ディファレンシャルモード遅延
10.5.1 モード調整パッチコード
11章 10ギガビットイーサネット 180
11.1 10ギガビット標準アーキテクチャ
11.2 10ギガビットイーサネットツイストペアメディアシステム (10GBASE-T) 181
11.2.1 10GBASE-Tのシグナリングコンポーネント
11.2.2 10GBASE-T 信号の符号化・
11.2.3 10GBASE-Tのメディアコンポーネント
11.2.4 10GBASE-Tリンクの整合性テスト・
11.2.5 10GBASE-Tの構成ガイドライン....
11.2.6 10GBASE-Tの短距離モード
11.2.7 10GBASE-T信号の遅延
11.3 10ギガビットイーサネット短距離銅線ケーブルメディアシステム（10GBASE-CX4）
11.4 10ギガビットイーサネット短距離銅線ダイレクトアタッチケーブルメディアシステム（10GSFP+Cu）
11.4.1 10GSFP+Cuのシグナリングコンポーネント
11.4.2 10GSFP+Cu 信号の符号化
11.4.3 10GSFP+Cuリンクの整合性テスト
11.4.4 10GSFP+ Cuの構成ガイドライン
11.5 10ギガビットイーサネット光ファイバメディアシステム
11.5.1 10ギガビットLAN PHY
11.6 10Gb/s 光ファイバメディア仕様
11.7 10ギガビット WAN PHY
12章 40 ギガビットイーサネット
12.1 40Gb/s イーサネットアーキテクチャ
12.1.1 PCSレーン
12.2 40ギガビットイーサネットツイストペアメディアシステム (40GBASE-T)
12.3 40ギガビットイーサネット短距離銅線ケーブルメディアシステム（40GBASE-CR4）
12.3.1 40GBASE-CR4のシグナリングコンポーネント
12.3.2 40GBASE-CR4 信号の符号化
12.4 QSFP+ コネクタと複数の10Gb/s インタフェース
12.5 40ギガビットイーサネット光ファイバメディアシステム
12.5.1 40Gb/s 光ファイバメディア仕様
12.5.2 40GBASE-LR4の波長
12.5.3 40ギガビットの距離拡張版
13章 100ギガビットイーサネット
13.1 100Gb/s イーサネットアーキテクチャ
13.1.1 PCS レーン
13.2 100ギガビットイーサネットツイストペアメディアシステム
13.3 100ギガビットイーサネット短距離銅線ケーブルメディアシステム（100GBASE-CR10）
13.3.1 100GBASE-CR10信号の符号化
13.4 100ギガビットイーサネット光ファイバメディアシステム
13.4.1 100ギガビットイーサネット用 Cisco CPAK モジュール
13.4.2 100Gb/s 光ファイバメディア仕様
14章 400ギガビットイーサネット
14.1 400Gb/s イーサネット Study Group
14.1.1 400Gb/s の標準化作業
14.2 400Gb/s の仕様案
第III部 イーサネットシステムの構築
15章 構造化ケーブリング
15.1 構造化ケーブリングシステム
15.2 ANSI/TIA/EIAケーブリング規格
15.2.1 独自仕様なケーブリングシステムの問題とその解決
15.2.2 ISO 国際規格と TIA規格
15.2.3 ANSI/TIA 構造化ケーブリング規格書
15.2.4 構造化ケーブリング規格の諸要素
15.2.5 スター型トポロジ
15.3 ツイストペアのカテゴリ
15.3.1 推奨される最小限のケーブルカテゴリ
15.3.2 イーサネットとカテゴリ
15.4 水平ケーブリング
15.4.1 水平チャネルと基本リンク
15.4.2 ケーブルおよびコンポーネントの仕様
15.4.3 カテゴリ5 カテゴリ5eケーブルの試験と対処策
15.5 ケーブリングシステムの管理
15.5.1 ケーブルとコンポーネントの識別
15.5.2 クラス1ラベル付け体系
15.5.3 ケーブリングシステムの文書化
15.6 ケーブリングシステムの構築
15.6.1 ケーブリングシステムの課題
16章 ツイストペアケーブルとコネクタ
16.1 水平ケーブルセグメントのコンポーネント
16.2 ツイストペアケーブル
16.2.1 ツイストペアケーブル信号のクロストーク
16.2.2 ツイストペアケーブルの構造
16.2.3 ツイストペアケーブルの敷設方法
16.3 8極 (RJ45型) ジャックコネクタ
16.4 8極4対の結線方法
16.4.1 ティップとリング
16.4.2 カラーコード
16.4.3 結線順序
16.5 モジュラパッチパネル
16.6 ワークエリアアウトレット
16.7 ツイストペアパッチケーブル
16.7.1 ツイストペアパッチケーブルの品質
16.7.2 電話グレードのパッチケーブル
16.7.3 ツイストペアイーサネットと電話の信号
16.8 機器ケーブル
16.8.1 50ピンコネクタと25対ケーブル
16.8.2 25対ケーブルハーモニカコネクタ
16.9 ツイストペアパッチケーブルの自作
16.9.1 RJ45型プラグの取り付け
16.10 イーサネット信号のクロス
16.10.1 10BASE-T および100BASE-Tのクロスケーブル
16.10.2 4組クロスケーブル
16.10.3 オートネゴシエーションとMDI-Xの障害
16.10.4 クロスケーブルの見分け方
17章 光ファイバケーブルとコネクタ
17.1 光ファイバケーブル
17.1.1 光ファイバコアの直径
17.1.2 光ファイバのモード
17.1.3 光ファイバの帯域幅
17.1.4 光ファイバのロスバジェット
17.2 光ファイバコネクタ
17.2.1 STコネクタ
17.2.2 SCコネクタ
17.2.3 LCコネクタ
17.2.4 MPOコネクタ
17.3 ビル用の光ファイバケーブル
17.3.1 光ファイバのカラーコード
17.4 光ファイバシステムでの信号のクロス
17.4.1 MPOケーブルでの信号のクロス
第IV部 イーサネットスイッチとネットワーク設計
18章 イーサネットスイッチ
18.1 スイッチの基本機能
18.1.1 ブリッジとスイッチ
18.1.2 スイッチとは何か
18.2 イーサネットスイッチの動作
18.2.1 アドレス学習
18.2.2 トラフィックフィルタリング
18.2.3 フレームのフラッディング
18.2.4 ブロードキャストとマルチキャストのトラフィック
18.3 スイッチの相互接続
18.3.1 転送経路のループ
18.3.2 スパニングツリープロトコル
18.4 スイッチの性能について
18.4.1 パケット転送の性能
18.4.2 スイッチポートのメモリ量
18.4.3 スイッチのCPUとRAM
18.4.4 スイッチの仕様
18.5 基本的なスイッチ機能
18.5.1 スイッチの管理機構
18.5.2 ポートミラーリング
18.5.3 トラフィックフィルタリング
18.5.4 VLAN
18.5.5 802.1Q MSTP.
18.5.6 サービス品質 (QoS)
19章 イーサネットスイッチを用いたネットワークの設計
19.1 ネットワークを設計するにあたってのスイッチのメリット
19.1.1 ネットワークの性能向上
19.1.2 スイッチの階層構造とアップリンクの速度
19.1.3 アップリンク速度と輻輳
19.1.4 複数のカンバセーション
19.2 スイッチのトラフィックのボトルネック
19.2.1 ネットワークを階層的に設計する
19.3 スイッチを利用した弾力性のあるネットワーク
19.3.1 スパニングツリーとネットワークの弾力性
19.4 ルータ
19.4.1 ルータの動作
19.4.2 ルータかブリッジか
19.5 特殊用途のスイッチ
19.5.1 マルチレイヤスイッチ
19.5.2 アクセスレイヤスイッチ
19.5.3 スタックスイッチ
19.5.4 産業用イーサネットスイッチ
19.5.5 無線アクセスポイントスイッチ
19.5.6 インターネットプロバイダスイッチ
19.5.7 メトロイーサネット
19.5.8 データセンタースイッチ
19.6 スイッチの高度な機能
19.6.1 トラフィックフローの監視
19.6.2 sFlowとNetFlow
19.6.3 Power over Ethernet
第V部 性能評価とトラブルシューティング
20章 イーサネットの性能評価
20.1 イーサネットチャネルの性能
20.1.1 半二重イーサネットチャネルの性能
20.1.2 半二重イーサネットの性能に関するなくならない思い込み
20.1.3 半二重イーサネットチャネルシミュレーションによる性能評価
20.2 イーサネットの性能の測定
20.2.1 測定のタイミング
20.2.2 スループットとバンド幅
20.3 性能を最大限引き出すネットワークの設計
20.3.1 スイッチとネットワークのバンド幅
20.3.2 ネットワークバンド幅の増加
20.3.3 アプリケーション要件の変化
20.3.4 将来を見据えた設計
21章 ネットワークトラブルシューティング
21.1 信頼性のあるネットワークを設計する
21.2 ネットワークを文書化する
21.2.1 機器のマニュアル
21.2.2 システムのモニタリングと基準値
21.3 トラブルシューティングの手順
21.4 障害の検出
21.4.1 情報の収集
21.5 問題の切り分け
21.5.1 経路の特定
21.5.2 問題の再現
21.5.3 2分探索による問題の切り分け
21.6 ツイストペアシステムのトラブルシューティング
21.6.1 ツイストペアのトラブルシューティングツール
21.6.2 ツイストペアでよくある障害
21.7 光ファイバシステムのトラブルシューティング
21.7.1 光ファイバのトラブルシューティングツール
21.7.2 光ファイバでよくある障害
21.8 データリンク層のトラブルシューティング
21.8.1 情報の収集
21.8.2 プローブを用いた情報収集
21.9 ネットワーク層のトラブルシューティング
第VI部 付録
付録A 資料
A.1 ケーブルおよびコネクタのサプライヤー
A.2 ケーブルテスタ
A.3 ケーブリング
A.4 イーサネットジャンボフレーム
A.5 イーサネットメディアコンバータ
A.6 OUI（ベンダー番号）
A.6.1 IEEE の管理下にあるOUI
A.6.2 ボランティアが収集したOUI
A.7 イーサネットブリッジおよびスパニングツリープロトコル
A.8 レイヤ2ネットワークの故障モード
A.9 Cisco Validated Design Guides
A.10 イーサネットスイッチ
A.11 ネットワークプロトコルアナライザ
A.12 ネットワーク管理情報
A.13 RFC
A.14 Power over Ethernet
A.15 標準規格と標準化組織
A.15.1 OSI参照モデル
A.15.2 BICSI
A.15.3 ファイバチャネル仕様
A.15.4 IEEE 802.3標準規格
A.15.5 IEEE802.1 ブリッジとスイッチ
A.15.6 通信ケーブル規格
A.15.7 その他の標準化団体
A.16 スイッチの性能評価
A.17 スイッチの遅延測定
A.18 スイッチおよびネットワークの管理
A.19 トラフィックフローのモニタリング
付録B 半二重 CSMA/CD
B.1 メディアアクセス制御 (MAC)
B.2 メディアシステムのタイミング
B.2.1 イーサネットのスロット時間
B.2.2 スロット時間とネットワークの到達距離
B.2.3 スロット時間の応用
B.2.4 スロット時間と最小フレーム長
B.3 衝突検出とバックオフ
B.3.1 衝突についてひとこと
B.3.2 衝突検出の動作
B.3.3 レイトコリジョン
B.3.4 バックオフアルゴリズム
B.3.5 バックオフアルゴリズム
B.3.6 バックオフ時間の選択
B.4 衝突ドメイン
B.5 チャネル占有効果
B.5.1 チャネル占有効果の発生原因
B.5.2 チャネル占有効果の例
B.5.3 長期的な視点から見た「公正性」
B.5.4 チャネル占有効果の対処策
B.6 半二重ギガビットイーサネット
B.6.1 半二重ギガビットイーサネットネットワークの到達距離
B.6.2 ビット時間を決める
B.6.3 キャリアエクステンション
B.6.4 フレームバースト
付録C 外付けトランシーバ
C.1 データ端末装置
C.2 アタッチメントユニットインタフェース
C.2.1 AUI のスライド式ラッチ
C.2.2 AUIのピン配置
C.3 AUI のトランシーバケーブル
C.4 メディアアタッチメントユニット
C.4.1 トランシーバの超過送信防止機構
C.5 SQE テスト信号
C.5.1 SQE テストの動作
C.5.2 イーサネットステーションとSQEテスト
C.6 AUIポートコンセントレータ
C.6.1 ポートコンセントレータのガイドライン
C.6.2 ポートコンセントレータの問題
C.6.3 ポートコンセントレータのカスケード接続
C.6.4 SQEテストとポートコンセントレータ
C.7 メディア依存インタフェース
C.8 メディア非依存インタフェース
C.8.1 MII コネクタ
C.8.2 MII トランシーバとケーブル
用語集 [473-493]
索引 [495-505]
カバーの説明 [506]
著訳者紹介 [507]
