ネットワーク方式1～ネットワークの種類～

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さて、今回からネットワークの分野に入るっすよ。

ボキタロー

ネットワークってインターネットのことでしょ？

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たしかにインターネットもネットワークの1つっすが、ネットワークにはそれ以外にも様々な種類があるんすよ。ネットワークの話はこの後で学習するセキュリティにもつながってくるっすから、しっかり勉強するっすよ。

ネットワークの分類

ネットワーク方式とは、通信やデータのやり取りを行うための構成や手法のことを指し、接続形態（物理的なネットワークの構築方法）による分類にはLANやWANなどがあります。

LAN（ラン）

LAN（Local Area Network）は、限られた範囲内（家、学校、オフィスなど）で使用されるネットワークです。通常、個人や企業が構築・管理し、高速で安定した通信が可能です。インターネットに接続するにはルーターを通してWANに接続する必要があります。

WAN（ワン）

WAN（Wide Area Network）は、都市・国・大陸をまたぐような大規模ネットワークで、複数のLANを接続するために利用されます。主に通信事業者が提供する公衆回線や専用通信回線を利用しますが、通信速度や安定性はLANより劣る場合があります。

VPN

VPN（Virtual Private Network：仮想プライベートネットワーク）とは、インターネットなどの公衆ネットワークを通じて、安全にプライベートネットワークを構築する技術です。

暗号化などのセキュリティ技術によって、あたかもインターネットで用いる公衆回線を専用回線であるかのように利用できます。WANは専用通信回線や通信インフラが必要となるため、コストが高くなるというデメリットがありますが、VPNではインターネット回線を利用するため、比較的低コストに抑えることができます。

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WANは本社と支社を専用道路で結んで通信するイメージっす。これに対してVPNはインターネットという一般道路に、部外者が入ってこれないような「鍵付きトンネル」を作って通信するイメージっす。

インターネット

インターネットは、世界中のネットワークが相互接続された公共のネットワークで、誰か一人の所有ではなく世界中の組織や個人が共有します。

インターネットもWANの一種といえますが、WANが特定の人や会社だけが使う閉じられた通信網であるのに対して、インターネットは世界中の人が使う公共の（開かれた）通信網という違いがあります。

LANの種類

有線LAN（イーサネット）

有線LANとは、LANケーブル（イーサネットケーブル）を使ってデバイス同士を物理的に接続するネットワークのことです。電波干渉を受けにくく、安定した通信と高速なデータ転送が行えます。

MEMO

厳密には、イーサネットは有線LANでよく使われる通信規格の名前ですが、この２つはしばしば同義で使われます。

無線LAN（Wi-Fi）

無線LANとは、ケーブルを使わずに電波（無線）で機器同士を接続するLANのことで、多くの場合、「Wi-Fi（ワイファイ）」として知られています。ケーブルが不要でスマホ・ノートPCでもすぐ接続できますが、電子レンジや他のWi-Fiと電波干渉する場合があります。

MEMO

厳密には、Wi-Fiは無線LANの一種であり、互換性のある製品同士が通信できるようにしたブランド名ですが、この２つはしばしば同義で使われます。

Wi-Fiは、アクセスポイント（Wi-Fiルーターや無線LAN中継器）に接続してインターネットにアクセスしますが、電波が空中を飛ぶため、第三者に盗聴や不正アクセスされるリスクがあり、通信内容の暗号化やパスワードの設定などのセキュリティ対策が重要となります。

Wi-Fiに関する技術・機能

Wi-Fi Directダイレクト

無線LANルーターやアクセスポイントを使わずに、Wi-Fi対応機器同士が直接通信できる技術です。スマホからプリンタへ直接印刷する、テレビにスマホ画面をワイヤレスでミラーリングする、といった場面で使われます。

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Bluetoothのように使えるWi-Fiっていう感じっすね。

メッシュWi-Fi

複数のWi-Fiルーターを使って、家全体やオフィス全体に均一な電波を張り巡らせる仕組みです。従来の中継器（リピーター）よりも安定して広い範囲をカバーできるのが特徴です。

一般的なWi-Fiルーターの通信エリアは中心から円状に拡がりますが、メッシュWi-Fiでは複数のルーター（親機＋子機）を使って網目状（メッシュ）に通信するため、広く均一にカバーできます。

また、一般的なWi-Fiルーターでは場所によって通信切断の可能性がありますが、メッシュWi-Fiでは各機器が相互に最適な経路を自動選択するので、安定したWi-Fiネットワークが利用できます。

WPS（Wi-Fi Protected Setup）

Wi-Fi機器を簡単かつ安全に接続するための仕組みです。複雑なESSIDやパスワードを手入力することなく、ボタン操作やPINコードで接続設定ができるのが特徴です。ルーターと端末のWPSボタンを押すだけで接続されるため、初心者でもWi-Fi接続が簡単に行えます。

VLAN（ブイラン）

VLAN（Virtual LAN：仮想LAN）とは、物理的なネットワーク構成に関係なく、論理的にLANを分割する技術です。スイッチ（宛先を判断して通信を行う機器）を使って、同じ物理ネットワーク内でも、別々のネットワークとして扱うことができます。

通常のLANでは、すべての端末が同じネットワークに属して直接通信が可能ですが、VLANではネットワークを仮想的に区切って、「部署ごと」や「用途ごと」に通信範囲を分離し、通信機器はそのVLAN内でしか直接通信ができないようになります。

さらっと学習【SDN】

SDN（Software-Defined Networking）とは、ネットワーク機器の制御や構成をソフトウェアで集中管理できるネットワーク構成のことです。

従来のVLANは通信機器（スイッチ）の設定でネットワークを区切っていましたが、SDN はネットワーク全体をソフトウェア（プログラム）で管理・制御するため、ネットワークの運用管理が楽になるなどのメリットがあります。

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VLANは「交通ルールを信号機ごとに設定する」というイメージなのに対して、SDNは「中央コンピューターで全信号をリアルタイムに制御する」という感じっす。

確認○×問題

問1

WANとは、通信事業者のネットワークサービスなどを利用して、本社と支店のような地理的に離れた地点間を結ぶネットワークのことである。

（出典：平成30年度秋期分 問91一部改変）

問2

次の記述中、PCやサーバ、通信機器、プリンタなどの間で通信を行う事例のうち、WANを使う必要があるものは２つある。

1. サーバルーム内で、PCとWebサーバを同一のハブに接続し、PCからWebサーバに会社紹介のWebページをアップロードする。
2. 大学の構内LANのアクセスポイントにノートPCを接続し、同じ構内にあるWebサーバから講義資料をダウンロードする。
3. 東京本社内のLANに接続されているファイルサーバに大阪支社のPCからアクセスし、ファイルをダウンロードする。

（出典：平成29年度秋期分 問99一部改変）

問3

無線LANで使用するESSIDは、無線のネットワークを識別する文字列である。

（出典：平成29年度春期分 問85一部改変）

問4

無線LANルーターやアクセスポイントを使わずに、Wi-Fi対応機器同士が直接通信できる技術をメッシュWi-Fiという。

問5

無線LANで利用されている周波数帯の2.4GHz帯は、5GHz帯と比べると障害物に強く電波が届きやすい。

（出典：平成30年度秋期分 問96一部改変）

問6

VPNとは、物理的なネットワーク構成に関係なく、論理的にLANを分割する技術である。