ネットワークの基礎 ITパスポート対策テクノロジ系技術要素編④
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2023-11-022023-11-02
ネットワークの構成
ネットワークは大きく分けるとLANとWANからなり、WAN同士が接続された世界規模のネットワーク全体はインターネットとも呼ばれます。
LAN
Local Area Networkの略で、オフィス内、建物内など比較的狭い範囲でコンピュータ間を繋いだネットワークを指します。
ケーブルを使用する有線LANと電波によるで通信する無線LANがあり、代表的な規格には次のものがあります。
| イーサネット | 有線LANの規格。撚り対線ケーブル（ツイストペアケーブル）や光ファイバーケーブルを用いて通信を行う。 |
|---|---|
| IEEE 802.11 | 無線LANの規格。IEEE 802.11に準拠した機器につけることのできる商標にWi-Fiがある。 |
有線LANの接続形態にはバス型、スター型、リンク型、メッシュ型などがあります。
WAN
Wide Area Networkの略で、一般的には通信事業者が所有する広域の回線網を指します。オフィスや一般家庭からWANに接続するにはインターネットサービスプロバイダ（ISP）と契約し、プロバイダが管理するネットワークまで回線を引きます。
ネットワーク機器
ネットワークを構成する機器には以下のようなものがあります。
LANケーブル
コンピューターやネットワーク機器同士を優先接続する際に使用するケーブルで以下のような種類があります。
| 光ファイバーケーブル | ガラス繊維を用いたケーブルで、光の反射を利用して信号を送る。高速でノイズに強く、長距離の伝送にも適している。 |
|---|---|
| ツイストペアケーブル | 2本電線を撚り合わせたものを何対か束ねたケーブル。比較的安価だがノイズに弱く長距離の伝送には向かない。 |
| 同軸ケーブル | 1本の信号線を絶縁体などで取り囲んだケーブル。比較的ノイズに強く長距離の伝送にも使われる。 |
ネットワークインターフェースカード（NIC）
コンピューターをネットワークに接続する際に必要となる装置で、一般的なPCではあらかじめ内蔵されている。NICは固有のMACアドレスという番号を持ち、LAN内ではこのMACアドレスをもとに通信が行われる。LANカードとも。
ハブ
複数のケーブルを相互に接続する際に使用される集線装置の総称。受信した信号を単に増幅して他の回線に流すものをリピータハブ、特定の宛先にのも配信する機能をもったものをスイッチングハブ（=スイッチ）という。
スイッチ
ある機器から受信した信号を宛先情報に基づいて別の機器に流す機器をいう。MACアドレスに基づいてデータを中継するL2スイッチとルーターと同じくIPアドレスに基づいて中継するL3スイッチがある。
ルーター
LANとLAN、LANとWAN、WANとWANなど異なるネットワーク同士を接続し、IPアドレスに基づいて経路の選択（ルーティング）を行う機器。ルーター同士で経路情報を交換することで広域での通信が実現されている。
無線LANアクセスポイント
無線通信を中継するための機器で、ルーター機能も有しているものは無線LANルータとも呼ばれます。アクセスポイントはESSID（単にSSIDとも）という識別コードをもっており、各機器はアクセスポイントが発するビーコン（無線信号）からこの情報を得てアクセスポイントに接続します。
関連技術・用語
伝送速度
1秒間にどれだけのデータを送ることができるかを表すもので、ネットワークの性能を評価する時になど使われます。単位は、 ビット/秒（bps）であり、例えば、1Gbpsだった場合、一秒間に1Gビット＝1,000,000,000ビットのデータを送れるということになります。
伝送時間は、データ量を伝送速度で割ることで求めることができますが、伝送効率が設定されている場合、は、伝送速度×伝送効率でデータ量を割ります。
伝送時間 = 伝送データ量 ÷ (伝送速度×伝送効率)
イントラネット
TCP/IPなどのインターネット標準の技術を使用して構築された組織内ネットワーク（=LAN）をイントラネットと呼ぶことがあります。
PoE
Power over Ethernetの略で、LANケーブルを用いて機器に電力を供給する仕組みを指します。
輻輳
ネットワークに許容量を超えるアクセスが殺到し、通信できなくなる、遅延するなどの障害が発生している状態のことです。
VLAN
実際の機器の接続形態に関係なく仮想的なLANを構築する技術です。例えば、物理的には一つの社内LANを部署ごとに分割するといったことが可能になります。
SDN
Software-Defined Networkingの略で、仮想化技術を用いることでハードウェアに囚われず柔軟にネットワークの構築、設定を可能とする技術です。SDNを利用すれば物理的な配置を変えなくても、ネットワークを再構築することが可能になります。
デフォルトゲートウェイ
送信先の相手がどこにあるのかわからない時にとりあえず送信するネットワーク機器をデフォルトゲートウェイといいます。家庭内で使用するパソコンでは、ブロードバンドルーターがデフォルトゲートウェイに指定されているのが一般的です。
プロキシ
LANからインターネットにアクセスする際、セキュリティを高めることなどを目的に代理で接続を行うコンピュータをプロキシといいます。
無線LAN関連用語
Wi-Fi Direct
パソコンやスマートフォンなどの端末同士がアクセスポイントを介さずに直接やりとりする通信モードのことです。こうした通信法をアドホックモード、アドホックネットワークともいいます。
メッシュWi-Fi
複数設置したアクセスポイントを協調させることで、広範囲を隅々までカバーする無線ネットワークを作り出す機能です。
WPS（Wi-Fi Protected Setup）
無線LANの設定を簡単に行うための仕組みです。親機と子機で特定のボタンを押すだけで設定を完了させるなどの機能を実現することができます。
確認問題（過去問）
ITパスポート試験平成30年春問88
IEEE802.11伝送規格を使用した異なるメーカの無線LAN製品同士で相互接続性が保証されていることを示すブランド名はどれか。
ITパスポート試験令和2年問88
無線LANに関する記述のうち,適切なものだけを全て挙げたものはどれか。
- 使用する暗号化技術によって,伝送速度が決まる。
- 他の無線LANとの干渉が起こると,伝送速度が低下したり通信が不安定になったりする。
- 無線LANでTCP/IPの通信を行う場合,IPアドレスの代わりにESSID が使われる。
ITパスポート試験令和4年問62
アドホックネットワークの説明として,適切なものはどれか。
ITパスポート試験平成29年秋問99
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だけを全て挙げたものはどれか。
- 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。
- 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。
- 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。
ITパスポート試験平成29年春問84
ネットワークの構成のうち, WAN に該当するものはどれか。
ITパスポート試験平成31年春問83
PoE の説明として、 適切なものはどれか。
ITパスポート試験平成30年春問72
IP ネットワークを構成する機器1～4のうち,受信したパケットの宛先IPアドレスを見て送信先を決定するものだけを全て挙げたものはどれか。
- L2スイッチ
- L3スイッチ
- リピータ
- ルータ
ITパスポート試験平成30年春問58
ハブと呼ばれる集線装置を中心として,放射状に複数の通信機器を接続するLANの物理的な接続形態はどれか。
ITパスポート試験令和2年問95
伝送速度が20 Mbps(ビット/秒),伝送効率が80%である通信回線において, 1G.バイトのデータを伝送するのに掛かる時間は何秒か。ここで, 1G バイト=103 M バイトとする。
ITパスポート試験平成28年秋問63
イントラネットの説明として、 適切なものはどれか。
ITパスポート試験平成29年春問85
無線LANで使用する ESSID の説明として、 適切なものはどれか。
ITパスポート試験平成30年秋問64
プロキシサーバの役割として,最も適切なものはどれか。
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