※今回の記事は完全に個人の備忘録（基本情報試験用）です
もう早速本題に
【ネットワークの構成ってどんな感じになってんの？】
ネットワークの構築、一番シンプルに考えると、コンピュータ同士をケーブルで繋ぐ。
ゲームボーイ的な。
でもそれだと二台のネットワークしか構築できないし、インターネットにも繋がらんのです。
もっと沢山のコンピュータを繋ごうとすると、「ハブ」と呼ばれる装置が必要になります。
インターネットに繋ぎたいなら、さらに別のネットワークに繋いでくれるルータが必要になります。
まぁ結論、今私たちが毎日何気なく使っているネット環境を構築しようとすると、
色んな装置が必要になるんですよという話。
色々装置があるんですけど、これは以前の記事でも紹介した「OSI基本参照モデル」内のどの階層に属すかを理解すると覚えやすいです。
ゲートウェイ
プロトコル変換を行い、トランスポート層（第4層以上が異なるネットワーク同士を中継）
- アプリケーション層
具体的にどんなサービスを提供するのか
↑ - プレゼンテーション層
データはどんな形式にするか
↑ - セッション層
通信の開始から終了までをどう管理するか
↑ - トランスポート層
通信の信頼性はどう確保するか
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ルータ
パケットのIPアドレス情報を使って、ネットワーク内を中継
- ネットワーク層
ネットワークとネットワークをどう中継するか
↑
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ブリッジ
パケットのMACアドレス情報を使ってネットワーク内のセグメント間を中継
- データリンク層
同一ネットワーク内でどう通信するか
↑
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LANケーブル/NIC/リピータ
電気的な信号を送ったり受けたり、増幅したりする。
- 物理層
物理的にどう繋ぐか
【それぞれの装置解説】
NIC（Network Interface Card
※LANボードとも呼ばれる
コンピュータをネットワークに接続するための拡張カード
データを電気信号に変換し、ケーブル上に送り出すのが仕事（もちろん電気信号の受けも担当します）
※大前提、情報を情報のままWebの海に放り出して交換は不可能。小さな粒状(2進数)にして送る必要があります。
よく聞くMACアドレスとか言うやつ、そいつもこのNICに割り当てられる、絶対に他の誰とも重複しない番号のこと。
リピータ
ケーブルから流れてくる電気信号を増幅して、LANの総延長距離を伸ばす。
LANの企画によってケーブルの総延長距離は決まってます。
それ以上の距離での通信は、電気信号が歪んでしまい、まともに通信できない。
リピータを間に挟むことによって、再度信号を整形して送り出してくれるので、受けてまで理解できる形で届く。
※ちなみにパケットはとにかくセグメント上（無条件にデータが渡される同一通信線上）にいるコンピュータ全員に一回渡されて、コンピュータ自身が自分宛か否かを判断して取捨選択している。
一つのセグメント上に何台もコンピュータがあると、パケットの受け渡しの効率がガクンと下がる衝突（コリジョン）が起こって、回線の利用効率が下がる。
ブリッジ
セグメント間の中継役として、流れてきたパケットのMACアドレス情報を確認、必要であれば他方のセグメントへパケットを流す。
ブリッジはまず流れてきたパケットの情報（MACなど）を監視して、MAC一覧を記憶する。以降はその一覧にしたがってパケットの分配を行なっていく。
同一セグメント内でやり取りが完結する場合は、無駄にセグメントをまたいでコリジョンを発生させないようになっている。
ハブ
LANケーブルの接続口（ポート）を複数持つ集線装置
ハブに各コンピュータからのLANケーブルを挿入することによって、各コンピュータが繋がることができる。
リピータハブ
パケットが来たらとにかく全員にばら撒く
スイッチングハブ
宛先MACアドレスに該当するコンピュータが繋がっているポートにだけ送る（有能）
ルータ
異なるネットワーク（LAN）同士の中継役として、流れてきたパケットのIPアドレス情報を確認した後に、最適な経路へパケットを返送する。
イメージで言うと、各LANを担当する郵便屋みたいな感じ。別地域のパケットが流れてきたら、その地域の担当郵便屋にまでお届けする。それ以降はその受け渡した先の郵便屋が自分の担当LANなので、各セグメントへ配送する。
疑問. ブリッジがセグメント間の中継役になっていたと思うけど、こいつが同じ仕事を担当できないの？
答え. ブリッジが行えるのはMACアドレスが確認出来る範囲のみで、外のネットワーク宛のパケットを中継することは出来ない。
ブリッジ「ごめん、その住所遠すぎて見当もつかん、、、泣」
ルータは自身の持つ「ルーティングテーブル」とIPアドレス（どのネットワークに属する何番のコンピュータか）を照合して、最適な経路選択（ルーティング）を行う。
※毎回近隣ネットワーク宛のパケットが来るわけではないので、宛先が遠そうな場合は、なんとなくの方向だけ確認して放り投げる。その後、それを受け取ったルータが再度バケツリレーのように目的地側の誰かしらにボールを放り投げる。
ゲートウェイ
異なるネットワーク間で、プロトコル変換による中継機能を提供する
（異なるプロトコルを持つネットワーク間に位置して、相互に変換を行なってお互いを接続可能にする）
※専用装置だけでなく、ネットワーク内にその役割を持たせたコンピュータを置くこともある
例：携帯メールとインターネットの電子メールが互いにやり取りできる
SDN(Software Defined Network) とOpenFlow
ネットワーク機器は通常それぞれで制御機能を持っており、自身の学習した情報を元にしてパケットの転送処理を行う。
→NW管理者は機器の設定変更を行う場合、個々の機器に対して個別に作業しなくてはならない。
上記の制御機能をソフトウェア化して分離させ、柔軟なネットワーク構成を可能にする技術が『SDN』
このSDN実現のための技術がOpneFlow
（経路選択機能とデータ転送機能を分けることにより、管理者が経路制御を柔軟に設計・実装できる）