NIC（ネットワークインターフェースカード）— データを信号に変える

NICは、デジタルと物理信号の境目であると同時に、L2（データリンク層）の住所付けを担います。0と1のデータを電気や電波の信号に変えるだけでなく、「近くの機器の中でどれに届けるか」を決めるのがMACアドレスです。

• 信号変換 — データ↔電気/電波の信号
• 住所付け — 送信元と宛先をMACアドレスで示す
• フレーム化 — データを送受信できる単位にまとめる

登場人物メモ:

• ※1 MACアドレス — NICごとに割り当てられた48ビットの固有番号。同じネットワーク内で機器を見分ける
• ※2 フレーム — 宛先MAC・送信元MACとデータをまとめたL2の送受信単位

1. 有線NIC — LANケーブルの口を持ち、Ethernet（イーサネット）の規格で電気信号をやり取り
2. 無線NIC（Wi-Fi） — アンテナを持ち、電波でやり取り
3. フレームを組む — データに宛先MACと送信元MACを付け、送信できる形にする
4. リンクを合わせる — オートネゴシエーションで速度（1Gbpsなど）と全二重かを相手とすり合わせる

送信時はデータをフレームに包み、受信時は宛先MACが自分宛かを見て、自分宛だけを取り込みます。

住所が2種類あるように見えて、役割が違います。

• MACアドレス — 機器そのものに付いた固有の番号（近所での見分け・L2）
• IPアドレス — ネット上の住所（遠くまで届けるための宛先・L3）
• 全二重 — 送信と受信を同時に行える方式。今の有線Ethernetでは標準
• オフロード — チェックサム計算などをNIC側で肩代わりし、CPUの負担を減らす機能
• ドライバ — NICをOSから使えるようにする橋渡しのソフト

近くではMAC、遠くへはIP、と使い分けられます。IPで最終目的地を、MACで次に渡す隣の機器を示す、という重ね方です。

• ドライバの不調 — NICを動かすソフト（ドライバ）が古い・壊れている
• オートネゴシエーションの失敗 — 速度や全二重が合わず、遅い・不安定になる
• 無効化されている — 設定でNICがオフ
• 相性・故障 — 有線が挿さっているのに認識しない、など