ネットワーク機器(nw機器)とは
ネットワーク機器(nw機器)とは、コンピュータなどのデジタルデバイスをネットワークで接続するための機器になります。
複数間のデジタルデバイス間でのデータの送受信が行われる場合、データは電気信号として伝送されます。
ネットワーク内を伝送できるようにするためにデータを電気信号に変換する機器のことをネットワーク機器といいます。
ネットワークの階層はISOによって、OSI参照モデルとして定義されています。
OSI参照モデル
第1階層 物理層
第2階層 データリンク層
第3階層 ネットワーク機器
第4階層 トランスポート層
第5階層 セッション層
第6階層 プレゼンテーション層
第7階層 アプリケーション層
第1階層 物理層
第1階層である物理層は、ハードウェアの領域になります。
この階層では、ケーブルやリピータなどのネットワーク機器があげられます。
ケーブル
ネットワーク関連で最も目にするのがLANケーブルになります。
LANケーブルはパソコンやルータなどのネットワーク機器を有線で接続するために使用するケーブルです。
リピータ
リピータとは、ケーブルでデータを伝送する際に中継機器の役割を果たすものです。さらに、リピータには受信した信号を増幅、成形したうえで送出する機能もあります。
第2階層から第4階層まではネットワーク領域です。
第2階層 データリンク層
第2階層のデータリンク層では、直接接続されたデジタルデバイス同士の通信を実現する方法が規定されています。データリンク層で定められているのは、第1階層と第3階層を正常に橋渡しするための様々なプロトコル(ルール)です。
この階層で動作する主な機器は、スイッチングハブやブリッジなどがあげられます。
ブリッジ
ブリッジとは、ネットワークの中のデータの中にあるMACアドレスを見て振り分けてくれる機器です。ルータの機能を使わずにWi-Fiアクセスポイントを利用できます。実際に伝送されるデータは、1つの塊ではなく小分けにされたフレームという単位です。
スイッチングハブ
スイッチは多くのポートがあるブリッジのようなものです。ブリッジと大きな違いは、フレームの処理する際にブリッジはソフトウェアで処理するのに対して、スイッチはハードウェアによって処理が行われる点です。
第3階層 ネットワーク層
ネットワーク層ではネットワーク上のすべてのデジタルデバイスへのアドレスも割り当てや、データの伝送経路パケットサイズの変換などが規定されます。言い換えると、ネットワーク層で行われるのは、データリンク層で接続された複数ネットワークを相互に接続する、ネットワークに接続されたデジタルデバイスにIPアドレスを割り当てる、ルータが選択した経路に従ってデータを転送するの3つになります。データリンク層では、データの単位はフレームでしたが、ネットワーク層ではパケットと呼ばれます。
この階層で動作する主な機器にはルータなどがあります。
ルータ
ルータとは、複数の異なるネットワークを接続するための機器です。ルータではデータを転送する際にIPアドレスを参照してネットワーク上の最適な経路を選択します。これをルーティング機能といい、ルーティングするための機器であることからルータと呼ばれます。
第4階層 トランスポート層
トランスポート層では、データ転送時の信頼性をいかに確保するのかが規定されています。具体的には、下位のネットワーク層から送られてきたデータを整序したり、誤り訂正を行ったり、データの再送をリクエストしたりといったことが行われます。
この階層で動作する主な機器はファイアウォールなどがあげられます。
ファイアウォール
ファイアウォールとは防火壁という意味で、ネットワークへの不正アクセスを防ぐための機器です。ネットワーク外部からの通信をフィルタリングし、安全なものだけを通過させます。ファイアウォールはパケットフィルタリング型とアプリケーションゲートウェイ型、サーキットレベルゲートウェイの3種類があります。ファイアウォールを設置していれば、インターネットを利用してサイバー攻撃を仕掛けられたとしても、社内ネットワークを守れます。
第5階層~第7階層 セッション層~アプリケーション層
第5階層のセッション層では通信の開始から維持、切断までの一連の手順が管理されます。第4階層から第6階層までのスムーズな通信を目的に管理されます。
第6階層のプレゼンテーション層は、ネットワーク間でやり取りするデータの表現形式を規定し、統一する層です。
最上位の第7階層であるアプリケーション層では、アプリケーションの使用や通信手順、データ形式などが規定されます。ユーザが入力する情報をアプリケーションやソフトウェアに応じたプロトコルへと変換し、データ通信を可能にします。