ファクトリーオートメーション（FA）産業用イーサネット

産業用で使用されるイーサネットにおいて、イーサネットとフィールドバスの違いや、イーサネットの動作原理、MACアドレス、ネットワークコンポーネント(HUB、スイッチ、ルーター)について紹介しています。

[目次]

　　１．イーサネットとフィールドバスの比較

　　２．動作原理

　　３．MACアドレスとは

　　４．ネットワークコンポーネント

　　５．インターネットプロトコル（IP）とルーター

イーサネットの機能：イーサネットとフィールドバスの比較

フィールドバスに対してイーサネット固有の特性は次の通りです。

ポイント・ツー・ポイント接続のみのため、終端抵抗が不要
コンポーネント用に、非常に大きなアドレス空間を保持
（約2,810億の個別MACアドレス）
各コンポーネント（スイッチやルーターなど）が信号を更新するため、ネットワーク内で長距離が可能
高速通信速度により、大容量のデータを高速に伝送可能
（例: PROFIBUSの12 Mbit/sと比較して 10 Gbit/s）

動作原理

フィールバスで使用されるマスタースレーブ方式とは異なり、イーサネットのコンポーネントはすべて同等です。これが、メッセージが交換される時にネットワークで衝突が発生する理由です。

各デバイスは、別のデバイスがメッセージを送信しているか検出し、状況に応じて待機します。しかし、2台のデバイスが同時送信した場合、衝突を検出し、送信プロセスを停止します。ランダムな待機期間中に伝送路内が空いているかを確認後、メッセージの送信を再試行します。

IEEE規格によると、イーサネット通信はランダムであるため、時間確定性はありません。そのため、産業での使用方法に影響します。

イーサネットにおけるメッセージの衝突

異なるランダムな待機時間により、衝突が新たに発生するのを回避します。

MACアドレスとは

全てのデバイスのネットワークカードやネットワーク接続には、ユーザーが変更できない一意のMACアドレスがあります。

MACとは、メディアアクセス制御(Media Access Control)の事で、MACアドレスとは、製品IDとネットワークカード番号で構成されます。例えば、MAC アドレスが[7C：F9：5C：A8：18：83]である場合、「7C：F9：5C」は製品ID、[A8：18：83]は特定のデバイスが持つコードとなります。

各送信元、受信先のMACアドレスは、すべてのイーサネットメッセージに含まれているため、受信先は、メッセージが自分宛てか、また宛先 / 返信先を識別できます。

また、MACアドレスは一つとして同じアドレスが存在する事はありません。