基本情報技術者 ~ネットワーク[3]~
こんにちは！ポテトヘッド(@potato_head0809)です！
前回はプロトコルについて学びました。
ご覧になっていない方はご覧になってください。
ネットワークの基本
potato-head0809.hatenablog.com
プロトコルについて
potato-head0809.hatenablog.com
今回は、ネットワークを構成する装置について見ていこうと思います。
前回触れたOSI基本参照モデルは覚えていますでしょうか。
忘れてしまったという方はプロトコルの記事で触れていますので
ぜひ一度ご覧になってから今回の記事を読んでみてください。
では始めていきましょう！
ネットワークを構成する装置
まずは全体像を図で見てみましょう。
図のような感じでさまざまな装置が存在します。
今回はこれらを１つずつ学んでいきます。
NICとは...
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のことです。
別名、LANボードとも言います。
NICの役割は、データを電気信号に変換してケーブルへ流します。
それを受け取るのもNICの仕事です。
NICのようなネットワーク機器には
製造段階でMACアドレスというものが割り当てられています。
MACアドレスとは、IEEE（米国電気電子技術者協会）によって管理されている
世界中で重複しない番号です。
こんなに単純なものではありませんが、
とりあえずこんなものだと思っていただければ大丈夫だと思います。
イーサネットではこのMACアドレスを使ってそれぞれの機器を識別します。
イーサネットは覚えていますでしょうか。
LANの規格のことです。詳しくはネットワークの基本をご覧ください。
リピータ
リピータとは...
物理層の中継機能を提供する装置です。
ケーブルを流れる電気信号を増幅して
LANの総延長距離を伸ばす役割を持っています。
LANの規格では方式ごとにケーブルの総延長距離が定められており、
定められている距離以上の距離で通信すると
信号が上手く届きません。
そこでリピータの登場です！
ただ、距離を伸ばせるのはメリットですが、
電気信号を増幅させるだけなので不要なパケットも中継してしまうデメリットがあります。
パケットはネットワークに流れると宛先に関係なく全員に渡されるものです。
この無条件にデータが流れている範囲のことをセグメントと言います。
このセグメント内に大量のコンピュータが接続されていると。
当たり前ですが、パケットの衝突が多発するので回線の利用効率が悪くなってしまいます。
ブリッジ
ブリッジとは...
データリンク層の中継機能を提供する装置です。
先ほど説明したセグメントとセグメントの間で、流れてきたパケットの
MACアドレス情報を確認し、必要であれば他方のセグメントへ流す役割を持っています。
ブリッジは、流れてきたパケットを監視することで
最初にそれぞれのセグメントに属するMACアドレスの一覧を記憶しています。
以降はその記憶した一覧に従い、セグメント間を中継する必要があるのかを判断しています。
そして中継する必要のあるものだけを中継しています。
中継パケットはCSMA/CD方式に従って送出しているので
衝突の発生を抑え、ネットワークの利用効率を向上させています。
ハブ
ハブとは...
LANケーブルの接続口（ポート）を複数持っている集線装置です。
ハブには２種類あります。
「リピータハブ」と「スイッチングハブ」の２つです。
リピータハブは、内部的にリピータを複数束ねたものです。
一方、スイッチングハブはブリッジを複数束ねているものです。
ブリッジはMACアドレス情報によって中継するかを決めていましたよね？
なのでスイッチングハブはそれと同様、判別してから送出するようになっています。
ルータ
ルータとは...
ネットワーク層の中継機能を提供する装置です。
異なるネットワーク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、最適な経路へパケットを流す役割を持っています。
話を少し戻しますが、ブリッジの中継はMACアドレスが確認できる範囲のみ。
外のネットワークへはパケットを中継することはできないのです。
そこで、登場するのがルータです。
ルータはパケットに書かれた宛先IPアドレスを確認し、
自身の持つ経路表というものと照らし合わせ、最適な経路を選択します。
ブリッジはセグメント間、ルータはネットワーク間。
ゲートウェイとは...
トランスポート層以上が異なるネットワーク間で
プロトコル変換によって中継機能を提供する装置です。
ネットワーク双方で使っているプロトコルの差異を
ゲートウェイが変換・吸収することでお互いの接続が可能になります。
メールなんかもゲートウェイが活躍しています。
携帯から送信したメールがパソコンで見れるのは
このゲートウェイが活躍しているからです。
さいごに。
今回は様々な装置についてみていきました。
色々な種類を一気に見たので混乱してしまったかもしれません。
そんな時はもう一度ご覧になってみてください。
今回も最後までご覧頂きありがとうございました。
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今回は以上になります。お疲れ様でした。
次回もお願い致します。
