イーサネットフレームとは？初心者にもわかる基本ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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岡田康介

名前：岡田康介（おかだこうすけ）ニックネーム：コウ、または「こうちゃん」年齢：28歳性別：男性職業：ブロガー（SEOやライフスタイル系を中心に活動）居住地：東京都（都心のワンルームマンション）出身地：千葉県船橋市身長：175cm 血液型：O型誕生日：1997年4月3日趣味：カフェ巡り、写真撮影、ランニング、読書（自己啓発やエッセイ）、映画鑑賞、ガジェット収集性格：ポジティブでフランク、人見知りはしないタイプ。好奇心旺盛で新しいものにすぐ飛びつく性格。計画性がある一方で、思いついたらすぐ行動するフットワークの軽さもある。 1日（平日）のタイムスケジュール 7:00 起床：軽くストレッチして朝のニュースをチェック。ブラックコーヒーで目を覚ます。 7:30 朝ラン：近所の公園を30分ほどランニング。頭をリセットして新しいアイデアを考える時間。 8:30 朝食＆SNSチェック：トーストやヨーグルトを食べながら、TwitterやInstagramでトレンドを確認。 9:30 ブログ執筆スタート：カフェに移動してノートPCで記事を書いたり、リサーチを進める。 12:30 昼食：お気に入りのカフェや定食屋でランチ。食事をしながら読書やネタ探し。 14:00 取材・撮影・リサーチ：街歩きをしながら写真を撮ったり、新しいお店を開拓してネタにする。 16:00 執筆＆編集作業：帰宅して集中モードで記事を仕上げ、SEOチェックやアイキャッチ作成も行う。 19:00 夕食：自炊か外食。たまに友人と飲みに行って情報交換。 21:00 ブログのアクセス解析・改善点チェック：Googleアナリティクスやサーチコンソールを見て数字を分析。 22:00 映画鑑賞や趣味の時間：Amazonプライムで映画やドラマを楽しむ。 24:00 就寝：明日のアイデアをメモしてから眠りにつく。

イーサネットフレームとは？

イーサネットフレームは、ネットワークの中でデータをやりとりする際の最小の箱です。住所のように、受信する機器を特定する宛先MACアドレスと、送信元のMACアドレスが入っています。箱の中身が何を意味するかを示す情報もあり、同じネットワーク内の機器同士が正しく受け渡しできるようにします。実際には データリンク層と呼ばれるレイヤーで使われます。

フレームの役割

データを小さな箱に分けて送ると、途中で壊れても検出しやすく、どの機器へ届けるかを判断できます。受信側の装置はフレームの宛先を見て自分宛かどうかを判断します。宛先MAC が自分の機器のアドレスと一致すればデータを読み取り、違えば破棄したり他の機器に受け渡したりします。

構造とフィールド

基本的なイーサネットフレームにはいくつかのフィールドがあり、順番に並んでいます。重要な部分を順番に見ていきましょう。

able>フィールド説明サイズの目安宛先MAC受信機を特定するための6バイトの住所6バイト送信元MACデータを送った機器の住所6バイトEtherType/長さデータの種類を知らせる2バイト2バイトデータ実際の通信内容。最小長は46バイト、最大は1500バイトが一般的46–1500バイトFCS CRCデータが壊れていないかを検査する4バイトの検査値4バイト

なお Preamble と SFD は物理層の同期用であり、受信側データとしては通常のフレーム外側に流れます。そのため、フレームの本文には含まれません。

日常のイメージとしては、宛先の住所が貼られた郵便物を考えると分かりやすいです。差出人の住所や郵便物のタイトルも書かれており、郵便局という機器群を通じて正しい宛先へ届けられます。実際のデータは郵便物の本文に相当し、届け先の機械は宛先MACを見て処理を進めます。

実生活でのイメージと注意点

イーサネットフレームは同じネットワーク内での通信を前提に作られており、別のネットワークへはルータなどの機器が適切な経路を用意して渡します。通信を安定させるためには、MACアドレスの管理が重要です。

よくある質問

Q1: すべての機器が同じネットワークで通信できるのですか。A1: 基本的には同じLAN内で可能ですが、ネットワークの設計や VLAN によって異なることもあります。

Q2: フレームのサイズ制限はありますか。A2: 最小のデータ長は46バイト、最大は一般的に1500バイト程度です。長すぎるデータは分割して送る工夫が必要です。

このようにイーサネットフレームは通信の基本単位として機能し、宛先と送信元の情報、データの種類、データ本体、誤り検査といった要素を組み合わせて、安全にデータを届けます。

要点まとめ：宛先と送信元の MAC アドレス、データの種類を示す情報、データ本体、そして誤り検査の FCS などがフレームには含まれます。Preamble と SFD は同期用であり、通常フレーム本文には含まれません。フレームを理解することで、私たちの身近なネットワークがどのようにつながっているかが分かりやすくなります。

イーサネットフレームの同意語

イーサネットフレーム: データリンク層で用いられる、Ethernet規格のデータの最小単位。宛先MACアドレス・送信元MACアドレス・タイプ/長さフィールド・データ・CRCなどのフィールドで構成され、フレームとして送受信されます。
Ethernetフレーム: イーサネットフレームと同義の表現。英語表記の一般的な呼び方で、同じくデータリンク層のフレームを指します。
IEEE 802.3フレーム: IEEE 802.3規格に基づくフレーム。802.3はEthernetの正式な標準であり、同じく宛先・送信元・長さ/型・データ・CRCの構造を持ちます。
802.3フレーム: 802.3規格に準拠したフレームの略称。Ethernetフレームとほぼ同義です。
データリンク層フレーム: OS参照モデルのデータリンク層で扱われるフレーム全般を指す総称。Ethernetはこの層の代表的な実装のひとつです。
MACフレーム: MACアドレスを用いて宛先と送信元を識別するフレーム。EthernetはMACフレームとして扱われることが多いです。
イーサネットフレーム構造: フレームの内部構造（フィールドの並びと役割）を指す表現。ヘッダ、データ、CRCといった要素から成ります。
イーサネットフレームフォーマット: フレームの形式・構造を示す表現。フィールドの順序・長さといった仕様を指します。
Ethernetフレームフォーマット: Ethernetフレームの形式・構造を指す表現。802.3で定義されたフィールドの並びを表します。
802.3フレームフォーマット: 802.3規格に準拠するフレームのフォーマット。先頭の前置・Preamble・SFD・宛先・送信元・長さ/タイプ・データ・CRCの順序で構成されます。
イーサネットパケット: 通常、フレームの内部には上位層のパケット（例: IPパケット）が格納されるため“パケット”と呼ばれることがあります。厳密にはフレームとパケットは異なる概念です。

イーサネットフレームの対義語・反対語

パケット: ネットワーク層を含む上位のデータ単位で、イーサネットフレームの対になる概念として捉えられることが多い。IPパケット、UDPパケットなどがこれに該当する。
IPパケット: インターネット層のデータ単位。IPヘッダとデータ部から成り、ルータを通じて配送されるネットワーク層の基本単位。フレームの一つ上位に位置する概念。
セグメント: トランスポート層のデータ単位。TCPセグメントなどがあり、データリンク層のフレームと対になる層の単位として挙げられる。
データグラム: ネットワーク層の独立したデータ単位のこと。IPv4/IPv6におけるパケットに近く、コネクションレスで信頼性を担保しない伝送を想定する概念。
上位層データ: アプリケーション層などの上位層で扱われる実データ。フレームが運ぶのはこの上位層データの一部を含むことを指すが、単位は異なる。対義語的な概念として使われることがある。

イーサネットフレームの共起語

宛先MACアドレス: イーサネットフレームの先頭にあり、データを届ける相手を識別する6バイトのアドレス。ブロードキャスト宛先やユニキャスト宛先、マルチキャスト宛先などが存在します。
送信元MACアドレス: フレームを送信した機器のMACアドレス。相手へ返信やトラブルシューティングの際に重要な情報となります。
フレームフォーマット（Ethernet II / IEEE 802.3 の違い）: Ethernetフレームには主に2つのフォーマットがあり、Ethernet IIは上位層プロトコルを示す EtherType を用い、IEEE 802.3 は長さフィールドを使ってデータ長を表します。状況により使われる形式が異なります。
EtherType: 上位層プロトコルを識別する2バイトの値。例：IPv4は0x0800、IPv6は0x86DD、ARPは0x0806など。Ethernet II 形式で使われます。
長さフィールド: IEEE 802.3 形式で使用されるデータ部の長さを示す2バイトの値。フレーム長の計算や処理の目安になります。
データ部（ペイロード）: 上位層の実データが格納される領域。通常は46〜1500バイト程度が一般的ですが、ジャンボフレームではこれより大きくなります。
FCS（フレームチェックシーケンス）: CRC-32 による誤り検出を行う、フレーム末尾のフィールド。受信側がデータの破損を検出します。
前置ビット: 受信側の同期を取りやすくするための規則的なビット列。通常7バイト程度で、信号の準備段階として機能します。
SFD（Start Frame Delimiter）: フレームの開始を示す1バイトの識別子。前置ビットと合わせて受信機にフレームの開始を通知します。
VLANタグ（IEEE 802.1Q）: 4バイトのタグをヘッダと EtherType の間に挿入し、VLAN 情報（ID）をフレームに付与します。
VLANスタック（QinQ）: 複数の VLAN を入れ子状に重ねて運用できる機能。より細かなセグメント分離を実現します。
最小フレーム長: 通常、ヘッダとデータ部、FCSを含む最小の長さ。一般的には64バイト未満にならない設計になっています。
最大フレーム長: 標準では1518バイト（ヘッダ+データ+FCS）。VLAN 追加で1522バイト、ジャンボフレームではそれ以上の長さが使われます。
MACサブレイヤ: データリンク層のサブレイヤのひとつで、MACアドレスの取り扱いとフレームの送受信を担います。
データリンク層: OSI参照モデルの第2層。Ethernetフレームはここで処理・制御されます。
物理層: OSI参照モデルの第1層。信号として媒体へフレームを伝送する役割を担います。
ブロードキャスト: 宛先MACアドレスが FF:FF:FF:FF:FF:FF の場合、同一ネットワーク内の全機器へ配信します。
ユニキャスト: 特定の1台へのみフレームを送信する挙動を指します。
マルチキャスト: 特定のグループに属する複数の機器へ同時に配信される場合の送信先を指します。
ジャンボフレーム: 標準を超える大きさのフレームを扱う規格。一般的には約9000バイト程度までサポートされます。
MTU（最大伝送単位）: データ部の最大サイズの目安。標準Ethernetでは約1500バイトが一般的ですが、機器設定や媒体によって異なります。

イーサネットフレームの関連用語

イーサネットフレーム: データリンク層で扱われる基本的な通信単位。宛先MAC、送信元MAC、EtherType/長さ、データ部（ペイロード）、FCSなどで構成され、PreambleとSFDは物理層の同期用。
宛先MACアドレス: フレームを受け取りたい機器を特定する6バイトのアドレス。ユニキャスト、ブロードキャスト、マルチキャストがある。
送信元MACアドレス: フレームを送信した機器の6バイトのアドレス。トラブルシューティングや学習時に役立つ。
EtherType/長さフィールド: 2バイト。EtherTypeなら上位層プロトコルを示す値、長さならペイロードの長さを示す。Ethernet IIとIEEE802.3の識別に関係。
ペイロード（データ部）: 実データを格納する領域。最小46バイト、最大1500バイト（標準）またはジャンボフレームでそれ以上のサイズが可能。
FCS（Frame Check Sequence）: フレームの整合性を検出する4バイトのCRC。受信側でエラー検出に用いられる。
プレアンブル: 物理層の同期信号。7バイトの連続パターンでSFDとの前に送出される。
SFD（Start Frame Delimiter）: フレームの開始を示す1バイト。通常は0xD5。
最小フレームサイズ: 宛先MAC、送信元MAC、長さ/ EtherType、データ部、FCSを含んだ最小64バイト。
最大フレームサイズ: 標準は1518バイト（ヘッダ6+6+2、データ46-1500、FCS4）。環境によってはジャンボフレームで最大9000バイト程度へ拡張される。
ジャンボフレーム: 通常のMTUを超える大きなフレーム。9000バイト程度まで対応することが多い。
VLANタグ（IEEE 802.1Q）: フレームに4バイトのタグを追加する。TPIDは0x8100、TCIに優先度・CFI・VLAN IDが含まれ、フレームは最大1522バイトになる。
IEEE 802.1QinQ（ダブルタグ）: VLANタグを二重に付加する機能。サービスプロバイダ網で用いられることがある。
MACアドレスの種類: ユニキャスト（個別宛）、ブロードキャスト（全員宛FF:FF:FF:FF:FF:FF）、マルチキャスト（特定グループ宛）
LLC/SNAPヘッダ: IEEE 802.3フレームで上位層プロトコルを識別するためのLLCとSNAPヘッダ。必要に応じて使用される。
EtherTypeの代表値: IPv4は0x0800、ARPは0x0806、IPv6は0x86DD、VLANは0x8100、MPLSは0x8847/0x8848など。
差分：Ethernet IIとIEEE 802.3: Ethernet IIはEtherTypeで上位層を示す。IEEE 802.3は長さを示し、LLC/SNAPを用いてプロトコルを識別する場合がある。