コンピュータネットワークの基礎

① LANとWAN

コンピュータネットワークは、その規模によって大きく2種類に分けられます。

LAN（Local Area Network）は、オフィスの1フロアや建物内など、限られた範囲のコンピュータ同士を接続するネットワークです。自社で配線やスイッチを用意して構築するため、通信速度が速く、コストも比較的低く抑えられます。たとえば、会社のオフィスで社員全員のPCがファイルサーバにアクセスできるのは、LAN上で接続されているからです。

WAN（Wide Area Network）は、地理的に離れた拠点にあるLAN同士を電気通信事業者（NTTなど）の回線を利用して接続するネットワークです。東京本社のLANと大阪支社のLANを結ぶような場面で使われます。通信事業者の回線を借りるため月額費用が発生し、LANに比べると通信速度は遅くなる傾向があります。

② ネットワークトポロジー

トポロジーとは、ネットワーク上のコンピュータやケーブルの接続形態のことです。代表的なトポロジーを見てみましょう。

スター型トポロジー

中央にハブ（集線装置）を配置し、各コンピュータがハブに対して放射状に接続される構成です。現在のLANで最も広く採用されている形態です。

スター型の特徴は以下の通りです。

• 端末が1台故障しても、他の端末には影響が及ばない
• 新しい端末の追加や撤去が容易
• ただし、中心のハブが故障するとネットワーク全体が停止する
• ハブが通信の集中点（ボトルネック）になる可能性がある

リング型トポロジー

各コンピュータを環状（リング状）に接続する構成です。データは一方向にリングを巡回して伝送されます。

リング型の特徴は以下の通りです。

• 通信の衝突（コリジョン）が発生しにくい
• 端末が1台故障するとリングが途切れ、ネットワーク全体に影響する
• トークンパッシング方式と組み合わせて使用されることが多い

バス型トポロジー

1本の幹線ケーブル（バス）に各コンピュータを分岐接続する構成です。構造が単純で配線コストが低いのが利点ですが、幹線ケーブルが断線すると全体に影響するため、現在はあまり使われません。

③ 接続媒体（伝送媒体）

ネットワーク上でデータを伝送するケーブル（媒体）にも種類があります。それぞれの特性を理解しておきましょう。

ツイストペアケーブル（より対線）

2本の銅線をねじり合わせたケーブルです。ねじることで外部からの電磁干渉（ノイズ）を軽減しています。安価で取り回しが容易なため、現在のLANで最も多く使用されています。シールド（金属被覆）の有無で以下の2種類があります。

• UTP（Unshielded Twisted Pair）: シールドなし。オフィスLANの標準ケーブル
• STP（Shielded Twisted Pair）: シールドあり。ノイズに強いが高価

同軸ケーブル

中心導体を絶縁体と外部導体で同心円状に覆った構造のケーブルです。電磁干渉に強く頑丈で、かつてはLANの主流ケーブルでした。現在ではテレビのアンテナケーブルや一部のネットワーク機器で使われています。

光ファイバケーブル

ガラスやプラスチックの細い繊維（ファイバ）の中を光信号としてデータを伝送するケーブルです。電気信号ではなく光を使うため、電磁干渉の影響を受けず、非常に長距離・高速の通信が可能です。コアの太さで2種類に分かれます。

• シングルモード: コアが細く、長距離伝送に適する。基幹回線で使用
• マルチモード: コアが太く、短距離のビル内配線などに使用