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コンピュータネットワーク(英: Computer network)は、複数のコンピュータを接続する技術。または、接続されたシステム全体。情報化社会の基盤をなすため、通信インフラといわれる。

最も初期のネットワークは、メインフレーム (大型汎用機) と専用端末を、独自のケーブルで接続したものである。かつてはメーカーごとに様々な規格のネットワーク技術が開発され、相互接続性の問題が大きかった。現在はインターネットで利用されている技術を利用することが多い。

ネットワークを応用したシステムに、インターネットショッピング、グループウェア、デビットカードなどがある。

LANなどのネットワーク上でのディレクトリをディレクトリ・サービスという。

ネットワークは、ネットワーク階層と呼ばれるもので分類されることがあり、その際には4層のTCP/IP参照モデルを業界標準とする。学界では7層のOSI参照モデルがよく知られているが、多くのネットワークはTCP/IP参照モデルに準拠していると言える。

◆ 規模による分類

コンピュータネットワークは、その規模によって分類される。LAN (Local Area Network)、WAN (Wide Area Network)、MAN (Metropolitan Area Network)などがある。イーサネットがネットワークへの標準インタフェースとなってきたことから、このような分類はエンドユーザーにはあまり重要ではなくなり、ネットワーク管理者にとってのみ重要となりつつある。ネットワーク管理者は距離に起因する遅延を考慮してネットワークを調整し、必要な Quality of Service (QoS) を達成しなければならない。このときに、ネットワークの規模が重要となる。

Controller Area Network は規模という観点では特殊であり、自動車のエンジン、船舶の電子機器、産業用ロボット群などを対象としたネットワークである。

◇ Personal Area Network (PAN)

Personal Area Network (PAN) は、個人の持つコンピュータ機器間の通信を行うネットワークを意味する。例えば、プリンター、ファクシミリ、電話、PDA、スキャナなどが接続される。PANの典型的な大きさは、せいぜい直径9メートル以内である。

PANの物理的接続にはUSBUSBを使ったPANの例として GeneLinkTM がある。 [外部リンク] USB Network 2008年2月11日閲覧やFireWireが使われる。無線PAN(WPAN)もあり、IrDAやBluetoothが接続に使われる。

◇ Local Area Network (LAN)

個人の家、オフィス、ビルなど、狭い範囲をカバーするネットワークである。現在では、ほとんどのLANはイーサネット技術に基づいている。右図は典型的な図書館のコンピュータネットワークである。図書館には有線や無線のLANがあり、各種機器(プリンターやサーバ)を相互接続すると共に、インターネットにも接続している。

図書館員用のコンピュータ(黄緑部分)はカラープリンターが使え、貸し出し記録にアクセスでき、学術ネットワークとインターネットにもアクセスできる。利用者用コンピュータはインターネットと図書目録にアクセスできる。ワークグループ毎にローカルなプリンターが接続されている。これらプリンタは他のワークグループからはアクセスできない。接続する線の色はサブネットを表しており、各相互接続機器は異なるサブネットを接続しているため、ネットワーク層(第3層)で動作する必要がある。図書館員向けにVoIPネットワークも構築されている。

LAN を WAN (Wide Area Network) と比較すると、データ転送レートは高く、地理的なカバー範囲が狭い。イーサネットは現在では10ギガビット・イーサネットまで存在する。IEEEでは、100ギガビットや40ギガビットの標準化が検討されている。低速な通信路を複数束ねて、高速な転送レートの通信路にする方式として逆マルチプレクサがある。例えば、1ギガビットのインタフェースを4つ束ねて4ギガビットにする。

◇ Campus Area Network (CAN)

Campus Area Network (CAN) は複数のLANを相互接続したネットワークであり、大学のキャンパス、工場、軍の基地などといった地理的にまとまった領域をカバーする(遠隔地にあるLANの相互接続はCANではない)。MAN (Metropolitan Area Network) の一種と見ることもできるが、典型的なMANよりもカバーする範囲が狭いと言える。

地理的に連続な地域をカバーするネットワークを論じる際に使われる用語である。かつては、ルーターよりもレイヤ2スイッチが安価であり、大学のキャンパスはレイヤ2スイッチでネットワークを組むのにちょうどよい規模だった。しかし、接続されるノード数が増えたため、現在ではルーターやブリッジなどが複数混在するネットワークになっている。「キャンパススイッチ」と呼ばれるネットワーク機器は、各種イーサネット規格に対応している傾向があり、WANインタフェースを混在していることは少ない。

◇ Metropolitan Area Network (MAN)

LANやCAN同士を相互接続したネットワーク。1つの都市全域より広い範囲をカバーすることはない。MANの構築には各種ルーター、スイッチ、ハブが使われる。

◇ Wide Area Network (WAN)

広い範囲をカバーするネットワークであり、通信業者の提供するインフラを使うことが多い。WANの技術の大半は、OSI参照モデルの下位3層(物理層、データリンク層、ネットワーク層)で機能する。

◇ Global Area Network (GAN)

Global Area Network (GAN) は、いくつかの団体が定義しようとしている概念であり、まだ広く認知された定義は存在しない。一般に GAN は多数の無線LANアクセスポイントや通信衛星などを使って、移動体通信を広範囲に行うことを意味する。この場合に課題となっているのは、利用者があるアクセスポイントから別のアクセスポイントの通信範囲に移動したときにシームレスに通信を継続する方法である。IEEE Project 802 では、それによって地球規模の連続な無線LAN環境を構築しようとしている[外部リンク] Mobile Broadband Wireless Access (MBWA)。インマルサットは衛星を使った Broadband Global Area Network (BGAN) とされている。

IEEE が検討しているのは、物理層とデータリンク層である。Mobile IP はネットワーク層の技術であり、IETF が開発した。こちらはネットワーク媒体を問わず、移動してもコネクションを維持し続ける技術である。

◇ インターネットワーク

インターネットワークとは、OSI参照モデルの第3層(ネットワーク層)で動作する機器(ルーターなど)でネットワークを相互接続すること、あるいはそのように相互接続されたネットワークを指す。また、企業や団体や政府などのネットワーク間の相互接続を指す場合もある。

現在では、インターネットワークには Internet Protocol が使われる。インターネットワークは、誰が管理し、誰が参加しているかという観点で次の3つに分類される。

・ イントラネット

・ エクストラネット

・ インターネット

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