初心者のためのコンピュータ ネットワーク入門

コンピュータ ネットワーキングは、コンピュータを相互接続して、データや情報、リソース、プリンタなどの他のすべてのネットワーク デバイスを共有する手段です。

私たちが今知っているように、コンピューターは、農業、教育、医療、テクノロジー、輸送など、あらゆる分野の取り組みに応用されています。したがって、データの共有と検索、およびコンピューティング リソースの効率的な管理と使用をさらに支援するために、組織がコンピュータの相互ネットワークを構築する必要があることは明らかです。

今日の世界は、情報を共有するために相互ネットワーク化された何百万ものコンピュータ システムを組み合わせたインターネットの出現により、地球規模の村となっています。インターネットは、起業家、学生、職人、職人、その他あらゆるカテゴリーの人々や職業に有益な情報とプラットフォームを提供するため、インターネットの成長は散発的に改善していることが見られます。

コンピュータネットワークの種類

コンピュータ ネットワークは、物理サイズ、接続モード、デバイスの種類などのさまざまな属性に基づいて分類できます。簡単に説明するために、物理サイズの観点からネットワークの分類を見てみましょう。以下のような声をよく耳にします。

• ローカルエリアネットワーク(LAN)
• 首都圏ネットワーク (MAN)
• ワイドエリアネットワーク(WAN)

ローカルエリアネットワーク(LAN)

LAN はコンピュータ ネットワークの一種で、通常は狭いエリアを扱い、ほとんどが 1 か所に限定されます。たとえば、サイバー カフェ、コンピューター ラボ、または単なる組織の建物のネットワーキングなどです。

家庭や小規模な建物のネットワークは、SOHO LAN (小規模ホーム オフィス ローカル エリア ネットワークの意味) として知られています。このタイプのネットワーキングでは、通常、少数のコンピュータと、スイッチやルータなどの他のネットワーク デバイスが関係します (デバイスの詳細は以下で説明します)。

首都圏ネットワーク (MAN)

MAN は、LAN より大規模ですが、WAN (ワイド エリア ネットワーク) には及ばないタイプのコンピュータ ネットワークです。 LAN と WAN の間の仲介者です。 LAN よりも多くのエリアにまたがっており、より多くのコンピューターが設置されています。複数の LAN の組み合わせとして見ることもできます。

このタイプでは、ネットワークの分離と統合にルーターがよく使用されており、その規模により、より多くの管理チェックが必要になります。

ワイドエリアネットワーク(WAN)

これは、数千ヘクタールの土地にまたがるコンピューター ネットワークの最大の形式です。州や国を越えることもできます。関連するコンピューターやネットワーク デバイス、またはリソースの量に制限はありません。 WAN では、スイッチ、ルーター、ハブ、ブリッジ、リピータなど、必要なすべてのネットワーキング デバイスが使用されます。このタイプのネットワーキングでは、障害が大量のデータ損失や盗難につながる可能性があるため、通常、フルタイムの管理チェックが必要です。

わかりやすい例はインターネットです。

ネットワークデバイスと用語

さまざまなネットワーク デバイスが利用可能であり、多くの用語が使用されています。以下でそれらについて調べてみましょう。

ルーター

ルーターは、異なるネットワークを接続するために使用されます。つまり、2 つ以上の LAN を相互接続するにはルーターが必要です。送信されたデータのパスを決定します。ルータは、OSI (Open System Interconnection) 通信モデルのレイヤ 3 で動作し、インターフェイスで IP アドレスを使用するため、レイヤ 3 デバイスとみなされます。

スイッチ

スイッチはコンピュータを相互に接続する役割を果たします。スイッチは LAN の主要なバックボーンです。さまざまなコンピュータを相互接続する手段を提供するためです。このデバイスは、OSI モデル通信標準のレイヤー 2 で動作することが知られています。したがって、これはレイヤー 2 デバイスです。スイッチはブリッジを改良したものです。

無線ルーター

あなたの家にもあるかもしれません。ワイヤレス ルーターは、複数のデバイスを有線で接続するのに役立ちます。

一般に Wi-Fi ネットワークとして知られ、家庭、店舗、オフィスの複数のデバイスにインターネットを配信するために使用されます。

アクセス・ポイント

アクセス ポイントは、ワイヤレス ネットワークのスイッチの代わりに使用されます。

OSIモデル

ネットワーク内のデバイス間の通信システムを標準化するために設計された OSI モデルの概念。 7つの層で構成されています。

• 物理的な
• データリンク
• 通信網
• 輸送
• セッション
• プレゼンテーション
• 応用

ハブ

ハブはリピータと類似しているため、マルチポート リピータとしても知られていますが、リピータと呼ばれる特定のデバイスがあります。ハブはコンピューターを接続し、コンピューター間でデータを共有するためにも使用されていましたが、現在では長距離から信号を中継するリピーターとして主に使用されています。ハブは、リピーターと同様に、(OSI モデルでは) レイヤ 1 デバイスとして知られています。

イーサネット

ネットワークに関与するケーブル配線およびポート システムへのイーサネット。ネットワーク ケーブルはイーサネット ケーブルと呼ばれ、コンピュータを他のすべてのネットワーク デバイスに接続したり、コンピュータ間の接続に使用されます。最も一般的なのは RJ45 コネクタです。

Cisco デバイスでは、ルータまたはスイッチのイーサネット ポートは高速イーサネット ポートとして知られており、そのほとんどは配置方法に応じて文字と数字で表されます。たとえば、ルーターの最初のイーサネット ポートには Fa0/0 というラベルが付けられ、スイッチの最初のイーサネット ポートには Fa0/1 というラベルが付けられます。

IPアドレス

IPとはインターネットプロトコルのことです。

IP アドレスは、ネットワーク上の他のデバイスがコンピュータ、スイッチ、ルーターを簡単に見つけられるようにするために、コンピューター、スイッチ、ルーターに与えられる 32 ビットのアドレスです。これには現在、 IPv4 (IP バージョン 4) と IPv6 (IP バージョン 6) の 2 つのバージョンが存在します。

IPv4 が最も一般的に使用されます。これは、3 つのドットで区切られた 12 個の数字のセットとして記述されます (例: 192.168.231.254)。または、最初の数字が 0 の場合はさらに短く記述できます。つまり、010.002.001.001 は 10.2.1.1 と記述できます。

IPv6 は現在、あまり一般的に使用されていません。これは、IP アドレスの枯渇が進むという課題に対処する必要があったときに開発されました。 2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B の形式で記述されます。数字とアルファベットの両方が含まれています。

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マック

MAC (メディア アクセス コントロール) アドレスは、コンピューター、ルーター、スイッチのマザーボードに書き込まれている 64 ビットの製造元のアドレスです。すべてのコンピューター、スイッチ、またはルーターには、それ自体に固有の MAC アドレスがあります。これは、簡単に認識できるように電子デバイスに固有のアイデンティティの源となります。それは人間の指紋と同じくらいユニークです。

サブネットマスク

サブネット マスクは、クラスやネットワークを明確にするために IP アドレスとともにコンピュータ、ルーター、またはスイッチに割り当てられるため、IP アドレスのクラスを決定するのに役立ちます。

• クラス A の IP アドレス – サブネット マスクは、255.0.0.0 として記述されます。
• クラス B IP アドレスの場合、サブネット マスクは 255.255.0.0 として記述されます。
• クラス C の IP アドレスの場合、サブネット マスクは 255.255.255.0 として記述されます。

ドメイン ネーム サービス (DNS)

DNS は、人間が読める名前を IP アドレスに、またはその逆に変換または変換するサービスです。 DNS レコード検索を使用して、解決可能な IP アドレスを見つけることができます。

動的ホスト構成プロトコル (DHCP)

DHCP は、コンピュータなどのホスト機器に IP アドレスを自動的に割り当てるサービスです。この機能はルーターによって実行されます (そうするように構成されている場合のみ)。

仮想ローカル エリア ネットワーク (VLAN)

VLAN は、LAN を論理的に分離し、1 つの異なるネットワークのように見せる方法です。物理的には 1 つのネットワークですが、論理的には異なるネットワークです。これはスイッチによって行われます (そうするように構成されている場合のみ)。

WI-FI

Wi-Fi は、ケーブルを使用せずにコンピュータをネットワークに接続する方法、つまり、Wi-Fi 対応コンピュータ、アクセス ポイント、ワイヤレス ルーターなどの使用を伴うワイヤレス ネットワークです。

スケーラビリティ

これは、ネットワーク全体に大きな変更を引き起こすことなく、より多くのデバイスを相互接続してネットワークに統合できる余地を与えるように拡張できるネットワークの能力です。

結論

これで基本的なコンピュータ ネットワーク用語について理解していただければ幸いです。技術者ではなく、ネットワークについてさらに詳しく知りたい場合は、この素晴らしい オンライン コース をチェックしてください。