EthernetとInternetの必要性

質問

こんにちは。
現在のネットワーク技術に関しての質問です。

ネットワークの構成は、OSI基本参照モデルで階層別けされているわけですが、
この内、データリンク層とネットワーク層を別けてデータの通信を行う必要はあるのでしょうか？
2つの層に対する私の認識は以下のように狭義な内容に絞っています。
データリンク層→Ethernet：MACアドレスを元にデータ通信を行う。
ネットワーク層→Internet：IPアドレスを元にデータ通信を行う。

私としてはMACアドレスを用いたデータ通信が不要に思えて仕方ありません。
Internetを構成するよりもEthernetを構成する方が機器的なコストが抑えられるからなのかなと思っていますが、
本質問ではコスト問題は考慮せず、ネットワークを構成する技術に視点を置いています。

いえ；技術的なことがあまり分かってないからこその質問だと思っていますので、
何故、InternetとEthernetは別けて作られたのかということだけを知ることが現段階の私には相応しいのかもしれません；
勿論、技術的に詳しければ詳しい程幸いです。

過去に私と同じ（おそらくですが）趣旨で質問をしておられた方がいますが、そちらの回答では問題解決には至りませんでした。
以下、その質問記事のURLです↓
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa613509.html

ネットワークの歴史を踏まえず、『現況』のみを捕らえた質問になってしまっているのかも知れませんが、
その『現況』のみで考えた場合での二つの必要性をお答え頂きたく思います。

以上、長々と失礼致しました。
よろしくお願い致します。

回答No.6

jjon-com

>何故Ethernetが生まれたのか

Ethernet(CSMA/CD)はLANの技術として生まれました。全PCが衝突信号を一定時間内に検出可能なケーブル延長距離であること，という制限のもとで狭域ネットワークを実現する技術であり，ルータにより他のネットワークと中継するということは当初は考えていません。基本的にTCP/IPとは関係のない技術です。
http://www.syscom-net.co.jp/tech/1-2.htm
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/ITPro/OPINION/20021216/1/

Internet(TCP/IP)はWANの技術として生まれました。専用線によって常時接続状態に置くのではなく，パケット交換網でホストコンピュータ同士を接続して広域ネットワークを実現する技術であり，LANというまとまりを接続するということは当初は考えていません。基本的にCSMA/CDとは関係のない技術です。
http://www.sfc.wide.ad.jp/~takeharu/PIE/rinko/99fall/internet-history.html

回答No.5

outerlimit

質問は
PC　になぜ　BIOS　があるのか　なぜ　OS　があるのか　と同じ意味の質問です

アプリケーションソフトの作り方によっては　BIOS　や　OS　無しで動作するアプリケーションソフトを作成することは　可能です

質問者は、今目の前にある技術・製品ばかりを見つめるのではなく、技術の歴史（黎明期から汎用化される過程）製品開発の歴史に目を向けることが必要と思います
(コロンブスの卵　ってご存知ですか)

回答No.4

gungnir7

OSIの概念図は上の層を利用するには下の層が土台として必要という意味です。
MACアドレスは別に使わなくてもいいのですが、結局かわりのものが必要になります。

もっと突っ込んでいいますとIPアドレスでMACアドレスも兼用できるものを作れば
それで機器的なコストを抑えられるのだろうという発想だと思います。
しかし、それでは過去の二の舞なのです。

詳しいことは省きますが閉鎖的になってしまうと技術が進展しないし、
互換性がなくなってあちこちに独自のネットワークができてしまいます。
データリンク層とネットワーク層をまとめたような仕様にすれば
そのような危惧が高まるというか、元の木阿弥なのです。

構造を階層的にしておけば柔軟というか、
問題が発生しても逃げ道ができやすく便利なのですね。

回答No.3

jjon-com

>『現況』のみで考えた場合での二つの必要性

http://okwave.jp/qa2844202.html
の＃３をお読みください。家庭や社内のPCからルータ（デフォルトゲートウェイ）を介してインターネット接続するということ自体，MACアドレスが使われていることを解説しました。

>私としてはMACアドレスを用いたデータ通信が不要に思えて仕方ありません。
>IPアドレスだけでインターネットはできるのか？
>http://oshiete1.goo.ne.jp/qa613509.html

そういうネットワーク設計もありだと思います。携帯電話網の全世界版を想像すればよいのですよね。

私が左手に携帯電話Ａを，右手に携帯電話Ｂを持ち，Ａ→Ｂへ電話をかけるとします。このとき通信はＡからＢへの数十cmの距離でおこなわれるのではなく，Ａからの発信は私がいる部屋を飛び出してDoCoMo(例)の集中管理センターへ，そしてセンターからＢへと，数十・数百kmの距離で通信がおこなわれます。

言い換えれば，携帯電話ネットワークの設計には，
Ethernet…ルータ（中継器）を越えない狭域内
Internet…ルータ（中継器）を介した広域網間
という区別はなく，OSI第３層：エンドツーエンドの通信だけがあるということです。

それに対して現在のコンピュータネットワークは，OSI第２層：隣接ノード間の通信はＡ→Ｂで直接おこない，必要なときだけルータで中継して外部と通信する，という設計を採ったわけですね。

お礼

深夜のご回答ありがとうございます。

ここで思うことなのですが、、、
質問立てが悪かったのかなと反省しております；
「何故Ethernetが生まれたのか」
という論点で質問立てした方がよいのかもしれません。。。

回答No.2

mozomozo123

イーサネットがなければIPでのネットワークも構築できないでしょ。
IPアドレスってMACアドレスに結び付けられますね。
仮にMACアドレスが同じ機器が合った場合（これはVirtualPCなどで仮想的に作れます）、
DHCPでIPアドレスを設定する場合、同じIPアドレスを割り振ってくれますよ。

http://www.ese.yamanashi.ac.jp/~itoyo/lecture/network/network03/index03.htm
ここの4.1を読んでメールの流れがどうネットワークで来るのかを理解するとなんとなく理解できて来ませんか？

かく言う私もネットワークの専門ではないので、この程度の知識しかないので、うまく説明することもできないです。

お礼

早々のご回答感謝致します。

＞IPアドレスってMACアドレスに結び付けられますね。

結び付けられているということは『同じ』ということではないでしょうか。
それなのに何故二つのアドレスを持つのか。
No.1さんの回答に対しても記述させて頂きましたが、全てのネットワーク機器にMACアドレスではなくIPアドレスを割り当てれば良い様な気がします。
DHCPにおけるARPを用いたやり取りもIPベースで十分可能に思えます。
（Ethernetアダプタを全て変えないと無理そうですし、それは現実的ではないですが；ファームウェアの書き換えでできたりしないでしょうか；）

＞仮にMACアドレスが同じ機器が合った場合（これはVirtualPCなどで仮想的に作れます）、
＞DHCPでIPアドレスを設定する場合、同じIPアドレスを割り振ってくれますよ。

この症状は、IPアドレスとMACアドレスが存在してるからこそのものであり、
これはネットワークが正常に稼動する上での支障になると思うのですが；
何かメリットはあるのでしょうか。

貴重なご回答ありがとう御座いました。

回答No.1

okg00

http://www.atmarkit.co.jp/fnetwork/netcom/netcom06/netcom01.html

IPアドレスが固定とは限らないので。
DHCPなどで動的に割り当てる際にIPアドレスのやり取りをするのに、MACアドレスによる通信が必要です。

ていうか、ネットワーク層はあくまでも経路制御を行うために過ぎませんので、実際にデータをやり取りするのはデータリンク層なのですが。
OSI参照モデルが「役割」別に分かれている事を考えるとよいですよ。

逆にIPアドレスが要らない理由に対する反対意見は、
・論理グループ分けする
・ブロードキャストドメインの分割
・NICの交換に対応

お礼

ご回答頂きありがとう御座います。

＞IPアドレスが固定とは限らないので。
＞DHCPなどで動的に割り当てる際にIPアドレスのやり取りをするのに、MACアドレスによる通信が必要です。

IPアドレスが固定でしたら（枯渇問題は度外視）やはりMACアドレスは不要という認識でよろしいでしょうか。

＞ていうか、ネットワーク層はあくまでも経路制御を行うために過ぎませんので、実際にデータをやり取りするのはデータリンク層なのですが。

この回答で何か得られそうです。。。
悶々としておりますが、データリンク層は『実際』にデータをやり取りする、というのが問題解決のポイントになりそうです。
ネットワーク層は単にデータを送出する物理的なポートを決定する（経路決定）だけであり、データの送出における問題点等（コリジョン、輻輳等）をあれこれ解決するのがデータリンク層の役目ということでしょうか。
そして、そのあれこれする方法等をEthernetと呼んでいるということでしょうか。
嗚呼；すみません、そうであればフレーム化までする理由が解せません；
フレーム化はMACアドレスの為だけにあるということでしょうか；

よろしければ回答の程、よろしくお願い致します。