基本情報技術者試験の分野「ネットワーク接続機器」についてご紹介いたします。

ネットワーク接続機器

LAN内やLAN同士、LANとWANを接続する時は、階層ごとに次のようなネットワーク接続機器を使って中継する。

リピータ

リピータは、LANにおいて物理層（第1層）で中継する装置。伝送路の途中でデータの信号波形を増幅・整形する。電気信号を受信し弱まったりノイズが入った信号を、増幅や整形して元の信号に戻す役割を持つネットワーク機器。

ブリッジ

ブリッジは、複数のLANを接続し、データリンク層（第2層）で中継する装置。ネットワークを流れるフレームの宛先MACアドレスを解析し、適切なネットワークに中継する。ブリッジにはMACアドレスを学習する機能があり、学習したMACアドレスに従い宛先MACアドレスが存在するセグメントへパケットを流す役割がある。
※MACアドレスは、PCやネットワーク機器が持つ世界で一つの固有識別番号。機器の住所・宛先というイメージ。

スイッチングハブ

LANケーブルを束ねる集線装置。「ブリッジ」機能を持つハブ。L2スイッチも同じ機能を持つ装置である。
※ハブとは、LANケーブルの接続口（ポート）を複数持つ集線装置。

ブリッジは、1対1を基本とする通信です。
スイッチは、n対nのそれぞれの通信で、ブリッジ動作を行います。

ルータ

ルータは、LAN同士やLANとWANを接続し、ネットワーク層（第3層）で中継する装置。ネットワークを流れる※パケットの宛先IPアドレスを解析し、最適な経路を選択(ルーティング)し中継する。L3スイッチも同じ機能を持っている。
※パケットは、ネットワーク上に流れるデータを小さく分割したもの。データ通信において、ネットワーク経由でやりとりされる情報の伝送単位。

ゲートウェイ

ゲートウェイは、ネットワークにおいて、トランスポート層（第4層）以上の異なる通信プロトコルがネットワーク同士でデータをやり取りする際、中継する役割を担うルータのような機能を備えた機器。

内部ネットワークと外部ネットワーク（異なるネットワーク）を繋ぎ、出入り口となる装置をデフォルトゲートウェイと呼ぶ。一般的にはルータがデフォルトゲートウェイの役割を担う。
ゲートウェイという言葉は英単語では「玄関」の意味を持ちます。その意味の通り、内部ネットワークにいるコンピュータからインターネットなどの外部ネットワークにアクセスする際は必ず玄関であるデフォルトゲートウェイを経由します。