ネットワークは様々な役割を持つ複数の機器によって構築されてるっすよ。
パソコンやスマホだけあればいいんじゃないの？
それだけでは不十分なんすよね。今回はLANを中心にネットワークがどのような機器によって構築されているのかを勉強するっす。
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ネットワークの構成機器
ネットワークの構成機器を見ていく前に、まずLANの全体像を確認しておきましょう。
ケーブル
通信の伝送路となるもので、有線LANの接続に利用するイーサネットケーブル（LANケーブル）や光通信を可能にする光ケーブルなどがあります。
無線LANの場合はケーブルの代わりに電波を利用します。
ネットワークインタフェースカード（NIC）
コンピュータや機器をネットワークに接続するための装置です。コンピュータとネットワークの間でデータの送受信を行い、通信に必要なMACアドレス（ネットワーク機器を識別するために設定されている固有の物理アドレス）を保持しています。有線（イーサネット）だけでなく無線（Wi-Fi）にも対応しています。
ハブ
ネットワーク内の複数の機器を接続し、データを中継する役割を持ちます。シンプルで安価ですが通信制御の機能はなく、すべてのポートに同じデータを送信します。現在では、宛先を判断して通信を行える機能を備えたスイッチングハブが主流です。
ルーター
異なるネットワーク同士（例：社内LANとインターネットなど）を接続する役割を持ち、IPアドレスを使って通信経路を決定するルーティングという機能などを有します。
IPアドレスとは、コンピュータやスマートフォンなどの機器がインターネットやネットワーク上で通信するための識別番号です。詳しくは別の単元で解説します。
コンピュータやネットワーク機器が「他のネットワークへ通信するときに最初に通る出口」となるルータやネットワーク機器のことをデフォルトゲートウェイといいます。同じネットワーク内の機器には直接通信しますが、異なるネットワーク宛て（インターネットなど）にはデフォルトゲートウェイ経由で通信します。
他のネットワークへの道案内人のようなものっすね。これがないと行先不明で迷子になってしまうっす。
デフォルトゲートウェイ（ルータ）では、外へ出ていくために必要となる様々な作業を行いますが、これは別の単元で詳しく説明します。
電話回線などのアナログ信号とデジタル信号を相互変換し、インターネット接続を可能にする役割を持つ装置です。
ネットワーク通信においてクライアント（利用者）とサーバ（目的地）との間に入って通信を中継する仲介役のサーバです。プロキシ（Proxy）は「代理」という意味で、LAN上のコンピュータに代わってインターネットに接続します。LAN上のコンピュータが直接外に出ていかなくて済むので匿名性を確保できたり、閲覧可能なサイトを制限できるアクセス制御、過去に取得したデータを保存し、再アクセス時に高速化できるキャッシュ機能、不正アクセスやマルウェアの遮断などによるセキュリティ向上などが実現できます。
IoTネットワークの構成要素
IoTネットワークの構成
IoTネットワーク（IoTエリアネットワーク）とは、インターネットを通じてさまざまな「モノ（Things）」が相互に接続され、データを送受信・共有するためのネットワークです。ここでの「モノ」は、センサー、家電、車、産業機器、医療機器など、通信機能を持つあらゆるデバイスを指します。
IoTサーバーはIoTデバイスが収集した情報を処理、保存し、デバイス間の連携・制御を行う機器のことです。
この辺の話は「入出力デバイス」のところで学習したね。忘れた人は復習しておこう。
エッジコンピューティングとは、データ処理をクラウドではなく、IoTデバイスやネットワークの近く（＝エッジ）で行う分散型コンピューティングのアプローチです。
通常、IoTデバイスが収集したデータはクラウドに送信され処理・解析されますが、通信遅延、クラウドまでの通信コスト、セキュリティ・プライバシーの懸念などの課題があります。こうした課題を解決するために、データの発生源に近い場所で処理するのがエッジコンピューティングです。
IoTネットワークの通信方式
IoTネットワークの通信方式には、用途・距離・消費電力などの要件に応じてさまざまな種類があります。
LPWA（Low Power Wide Area）
LPWA（Low Power Wide Area）とは、低消費電力で長距離通信が可能な無線通信技術の総称です。特に、IoT向けに設計されており、遠くにある機器と低コスト・省電力で通信したいというニーズに応える技術です。
数年単位のバッテリー駆動が可能で、通信距離は数km～数十kmにも及びます。ただし、通信速度が遅く高速通信（画像、動画など）には不向きです。
BLE（Bluetooth Low Energy）
BLE（Bluetooth Low Energy）は、Bluetoothの一種であり、非常に低消費電力で近距離通信を行うことを目的とした無線通信技術です。正式にはBluetooth 4.0以降で導入され、IoTデバイス向けに設計されています。
数か月〜数年単位で電池駆動が可能（ボタン電池でも動作可能）であり、通信距離は数メートル〜100m程度です。
確認○×問題
ネットワークを構成する機器であるルータがもつルーティング機能では、異なるネットワークを相互接続し、最適な経路を選んでパケットの中継を行う。
（出典：平成29年度秋期分 問78一部改変）
答え：〇
記述の通りです。
ルーターは、異なるネットワーク同士（例：社内LANとインターネットなど）を接続する役割を持ち、IPアドレスを使って通信経路を決定するルーティングという機能などを有します。
オフィスや家庭内のネットワークからインターネットなどの他のネットワークへアクセスするときに、他のネットワークヘの出入り口の役割を果たす機器は「ハブ」である。
（出典：平成28年度秋期分 問64一部改変）
答え：×
設問の記述はデフォルトゲートウェイ（ルーター）の説明です。ハブは、ネットワーク内の複数の機器を接続し、データを中継する役割を持つ機器です。
プロキシサーバは、内部ネットワーク内のPCに代わってインターネットに接続する役割を持つ。
（出典：平成30年度秋期分 問64一部改変）
答え：〇
記述の通りです。
プロキシサーバは、ネットワーク通信においてクライアント（利用者）とサーバ（目的地）との間に入って通信を中継する仲介役のサーバです。
IoTシステムにおけるエッジコンピューティングとは、IoTデバイスの増加によるIoTサーバの負荷を軽減するために、IoTデバイスに近いところで可能な限りのデータ処理を行う仕組みである。
（出典：令和5年度春期分 問71一部改変）
答え：〇
記述の通りです。
エッジコンピューティングとは、データ処理をクラウドではなく、IoTデバイスやネットワークの近く（＝エッジ）で行う分散型コンピューティングのアプローチです。
IoT機器からのデータ収集などを行う際の通信に用いられる、数十kmまでの範囲で無線通信が可能な広域性と省電力性を備えるものはBLEである。
（出典：令和3年度春期分 問92一部改変）
答え：×
設問の文章はLPWAの説明となります。LPWA（Low Power Wide Area）とは、低消費電力で長距離通信が可能な無線通信技術の総称です。数年単位のバッテリー駆動が可能で、通信距離は数km～数十kmにも及びます。ただし、通信速度が遅く高速通信（画像、動画など）には不向きです。
なお、BLE（Bluetooth Low Energy）は、Bluetoothの一種であり、非常に低消費電力で近距離通信を行うことを目的とした無線通信技術です。正式にはBluetooth 4.0以降で導入され、IoTデバイス向けに設計されています。数か月〜数年単位で電池駆動が可能（ボタン電池でも動作可能）であり、通信距離は数メートル〜100m程度です。
