ネットワークの基礎的な用語をまとめました

はじめに

以前、ネットワークに関して基本的な内容を勉強する機会があったのですが、用語が整理できていなかったので、備忘録も兼ねてまとめました。
本当に基本的な内容になりますので、ネットワークについてあまり詳しくない人が対象読者となります。

ネットワークとは

コンピュータを相互接続し、情報を伝達しあうための通信網の事。以下の２種類に分類できる。

• パブリックネットワーク　：不特定多数の人が利用可能。　例）インターネットなど

• プライベートネットワーク：特定の人しか利用できず、利用者が構築、運用。　例）社内ネットワークなど

インターネットとは

世界中の地域のネットワークが相互接続された世界規模のネットワークのこと。
インターネットの特徴として、TCP/IPプロトコルが通信プロトコルとして利用されている。
インターネットで利用できるサービスの例として、例えば以下の２つが挙げられる。

• WWW：Webブラウザ（Internet ExplorerやChromeなど）という専用のアプリケーションを利用して、ハイパーテキストにアクセスする。HTTPと呼ばれる通信プロトコルを利用。

• 電子メール：e-mailアドレスを用いて、メッセージを送受信する。現在はWWWを用いたメールのサービスも主流。

インターネットでの通信の仕組み

• IPアドレス：
  通信時に、ネットワーク内のコンピュータを識別する為に割り当てられる世界で一意の番号。
  IANAという組織が管理。

• DNS：
  利用者がIPアドレスを意識しなくてもインターネット利用ができるための仕組み。
  名前を与えるとIPアドレスを返してくれる。
  コンピュータの名前（ホスト名）とIPアドレスとの対応なども変換。
  例えば、URLが「www.hoge.co.jp」とすると、「www 」部分をホスト名、「hoge」「co」「jp」部分をドメイン名と呼んで区別する。各ドメインにはその担当のDNSサーバが存在し、階層的に管理されている。

• DHCP：
  コンピュータをネットワークに接続した際、自動的にIPアドレスが設定される仕組み。

LANとWAN

情報通信において、自社で構築するネットワークをLAN、他社と契約して利用するネットワークをWANという。
敷地内などはLANでネットワークを構築し、多くは、WANで遠方にあるLANとLANを接続する。

LANの通信に必要な情報

TCP/IPプロトコルにおいて、通信の送受信に、以下の様な情報が必要となる。

• MACアドレス（物理アドレス）：
  NIC等の通信用のインタフェースに割り当てらてている番号。世界で一意。
  ４８ビットで１６進数が通常用いられる。
  HUBやAccess Pointなどの転送装置には存在しない。

• IPアドレス（論理アドレス）：
  NIC等の通信用のインタフェースに割り当てらてている番号。
  世界で一意である必要がある。
  ３２ビットの２進数。８ビットの１０進数でも表記。

通信には、通信先を指定するIPアドレスと、特定のコンピュータを指定するMACアドレスが必要。
IPアドレスからMACアドレスを調査する仕組みをARPという。

• ポート番号：
  
  １台のPC上で複数のプログラムを起動する際、どのプロセス（実行中のプログラムの事）にデータを届けるかを識別するための番号。
  
  １６ビット。０～６５５３５までの１０進数で表される。

LANの拡張に必要な機器

LANの拡張には、HUBやルータといった機器が必要となる。

• HUB：
  送られてきた通信を、接続されている他の機器にそのままま送信する装置。

• ルーター：
  送られてきた通信を、接続されている他の機器に送信する装置。しかし各接続部（ポートという）にはMACアドレスが存在しており、宛先のIPアドレスに応じて転送するかしないかを決定している。

拡張されたLANの通信に必要な情報

IPアドレスには、所属ネットワークを識別するネットワークアドレスと、個々のコンピュータを識別するホストアドレスの２種類の情報が含まれる。

• ネットワークアドレス：
  HUBやAccess Pointで構成されたネットワークの範囲（ネットワークセグメントという）を識別するのに使用する番号。
  TCP/IP通信では同じネットワークアドレスで構成された範囲をサブネット、サブネットワークともいう。

• ホストアドレス：
  ネットワークセグメントにおいて一意に決定された番号。

因みに、IPアドレスに対して、サブネットマスクと呼ばれる３２ビットのパラメータを基にネットワークアドレス部とホストアドレス部の区別を行う。

• デフォルトゲートウェイ：
  
  あるコンピュータが所属するネット―ワークセグメント内のルーターのIPアドレス。
  
  これを設定する事で自身のネットワーク内以外のコンピュータとも、デフォルトゲートウェイに設定されたルータとの通信を行うことで間接的に通信が行える。
  
  

LANとインターネットとの接続

LANとLANの接続

LANとLANの接続には、電気通信事業者との契約を行い、業者が保有するネットワークに、LANを接続する必要がある。
この際、回線終端装置という機器をLANとWANの間に置き、信号を相互変換する。

LANとインターネットとの接続

インターネットへに接続する回線は、回線事業者と契約を行い利用する。
契約すると、回線終端装置が貸し出されるので、これをルータに接続するなどして、プライベートネットワークとインターネットを接続する。
インターネットへの接続サービスは、インターネットサービスプロバイダと契約し、利用する。
インターネット接続に必要なIPアドレスなどはDHCPにより回線終端装置に接続された機器に配布される。

さいごに

ネットワークに関する基本的な用語についてまとめてみました。
簡単にイメージできる事を重視したため、厳密さに欠ける説明があるかもしれません。
その際はご指摘頂けると助かります。
最後まで読んで頂きありがとうございました。