「物理層」

物理層

物理層はOSI参照モデルの第1層であり、最も低い層で、生データビットをケーブルや無線信号などの物理媒体を介して伝送する重要な役割を果たします。物理層は、インターフェースと伝送媒体の機械的および電気的仕様を扱い、デバイス間で個々のビットを伝送する手段を確立します。この層は、データの送信と受信のために物理デバイスが実行する必要のある手順と機能を定義します。

物理層の働き

ネットワーキングにおいて、物理層はデジタルデータをネットワーク媒体を通じて伝送するのに適した物理信号に変換することによって機能します。この変換プロセスには、効率的な伝送のためのデジタル信号をアナログ信号に変調し、受信したアナログ信号をデジタル信号に復調することが含まれます。

物理層の重要な側面は以下の通りです：

• 伝送速度: 物理層はデバイス間のデータ伝送速度を管理します。ネットワーク媒体を通じてデータが伝送される速度を決定し、これはビット毎秒（bps）、キロビット毎秒（Kbps）、またはメガビット毎秒（Mbps）で測定されます。

• 物理トポロジー: 物理層はネットワークの物理トポロジーも定義します。これはネットワーク内のデバイスとケーブルの配置やレイアウトを指します。一般的な物理トポロジーにはバス、スター、リング、メッシュ、ハイブリッドがあります。

• 伝送モード: 物理層はデバイス間の通信に使用される伝送モードも決定します。伝送モードは3つあります：

  • シンプルックス: シンプルックスモードでは、通信は一方向で行われ、データは一方向にのみ伝送されます。一方のデバイスが送信者で、もう一方が受信者です。たとえば、テレビのリモコンはシンプルックスデバイスであり、テレビにのみ信号を送信できます。

  • ハーフデュプレックス: ハーフデュプレックスモードでは、通信は両方向で行われますが、同時には行われません。デバイスは順番にデータを送信および受信します。例えば、トランシーバーはハーフデュプレックスモードで動作します。

  • フルデュプレックス: フルデュプレックスモードでは、通信は両方向で同時に行うことができます。デバイスは送信モードと受信モードを切り替えることなくデータを同時に送受信できます。Ethernetネットワークはフルデュプレックス通信を一般的に使用します。

セキュリティの考慮事項

サイバーセキュリティの文脈では、物理層はネットワークの物理インフラストラクチャのセキュリティを確保することに焦点を当てています。物理層のセキュリティを強化するための予防策は次の通りです：

• 物理的なセキュリティ対策の実施: ネットワークデバイスやケーブルインフラストラクチャへの不正アクセスを防ぐために、物理的なセキュリティ対策を実施することが重要です。これらの対策には、監視カメラ、アクセス制御、および機密エリアへの物理的なアクセスを制限するバリアの使用が含まれる場合があります。

• ネットワークケーブルのセキュリティ確保: ネットワークケーブルがしっかり取り付けられ、不正な人物に容易にアクセスされないようにする。ネットワークケーブルへの不正アクセスは、盗聴や送信データの改竄につながる可能性があります。ケーブルを整理し固定するために、ケーブル管理技術を採用します。

• 定期点検: ネットワークの物理コンポーネントを定期的に点検し、改ざんや不正な接続の兆候がないか確認します。これには、ケーブル、接続、またはネットワークデバイスの物理的な損傷の確認が含まれます。発見された脆弱性や疑わしい活動に迅速に対処します。

これらの予防策を実施することで、組織は物理層インフラストラクチャのセキュリティを強化し、不正アクセスや潜在的な侵害のリスクを軽減できます。

関連用語

• データリンク層: データリンク層はOSI参照モデルで物理層の1つ上の層であり、ネットワーク内のノード間のデータ転送を担当します。この層は、隣接するネットワークノード間でのデータの信頼性が高く、エラーのない伝送を保証します。

• ネットワークトポロジー: ネットワークトポロジーは、コンピュータネットワーク上のデバイスのレイアウトまたは配置を意味します。コンピュータ、サーバ、ルータなどのデバイスがどのように相互接続され、相互に通信するかを定義します。スター、メッシュ、バス、リングなどの異なるネットワークトポロジーは、スケーラビリティ、フォールトトレランス、コストの点でさまざまな利点と欠点を提供します。