- 発行日 2024年2月26日
- 最終変更日 2024年8月1日
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コンピュータネットワークとは何か？
コンピュータ・ネットワークとその意味について必要が情報を紹介します。
テクニカルサポートエンジニア、Stephen Bettles氏のレビュー (2022年9月)
家庭内のスマートデバイスからオフィス内のノートパソコンやデバイスに至るまで、ネットワーク接続は現代生活に欠かせないものです。そのため、システム内の1つの要素が壊れたり、本来の機能を発揮できなかったりすると、ネットワークの他の部分に問題が生じたり、遅延が発生したりする可能性があります。
ネットワークをセットアップするための正しい機器を知ることは、信頼できる接続を確立するための出発点にすぎません。主要なネットワーク用語を理解することで、あらゆる問題を効果的にトラブルシューティングし、最適な解決策を導き出すことができます。
このガイドでは、これらの用語の意味、ネットワークでの動作、接続に失敗しないためにできることを説明します。
ネットワークとは
コンピューターネットワークとは、異なる複数のデバイス間の接続を確立するプロセスです。最も基本的なレベルでは、コンピューターネットワークとは、一連のコンピューターやプリンター、ルーターなどをつなぎ合わせて安全なネットワークを構築し、ケーブル配線や同じ場所にいる必要なしにデータを共有するものです。
ネットワークにおけるハブとは？
ハブとは、ネットワークの中心に位置する装置です。シンプルで非インテリジェントなデバイスであり、接続された機器間のデータ転送やネットワークエラーの検出と報告を行います。
ネットワークにおけるルーターとは？
ルーターは、ローカルネットワークと外部ネットワーク間のデータ交換の中心です。ルーターが転送するデータは、IPアドレスやファイルサイズを含む識別データなど、複数の情報を含むパケットにまとめられます
ネットワークスイッチとは？
スイッチは、ネットワーク内の複数の異なるデバイスを接続します。ハブとは異なり、スイッチは受信したデータを接続されている特定の機器にのみ送信します。したがって、ローカルネットワーク上の特定の経路（ポイント・トゥ・ポイント）を介して情報を送信します。大企業など何百ものコンピューターが1つのネットワークに接続されている場合、スイッチは情報伝達の効率化に役立ちます。
FAQs
ネットワーク・プロトコルは、ネットワーク上のデバイスが互いにどのように通信すべきかを定めたコード化されたルールブックです。これにより、複雑なプロセスが各デバイスがタスクを遂行するために完了しなければならない具体的なステップに分解されます。つまり、ハードウェアやソフトウェアの種類を問わず、ネットワーク上の他のコンピューターと安全に通信し、操作するための共通言語が提供されます。
ノードとは、ネットワーク上で情報やデータをやり取りするあらゆるデバイスを指す一般的な用語です。Wi-Fiやイーサネットで接続され、IPアドレスやMACアドレスなど、他のデバイスが識別できるデータを持つコンピューター、スイッチ、サーバー、ハブなどが含まれます。例えば、あるネットワークに2台のハブ、1台のスイッチ、3台のコンピュータが接続されていた場合、そのネットワークには6つのノードが存在することになります。
遅延（ラグ・レイテンシーとも呼ばれる）とは、ネットワーク上でデータや情報のやり取りが行われるのにかかる時間のことです。例えば、サーバーがデータパケットを送信し、それがダウンロードされ、デコードされるまでにかかる時間のことを指します。
ボーダー・ゲートウェイ・プロトコル（BGP）は、インターネットが効率的にデータや情報を交換できるようにするための一連のコードです。これは、インターネットからの情報を受信するために同じ統一されたルーティング・ポリシー（または経路）を使用するネットワークのグループである自律システムのおかげで可能になりました。
WAPとは、Wireless Access Point（ワイヤレス・アクセス・ポイント）とWireless Application Protocol（ワイヤレス・アプリケーション・プロトコル）という2つのネットワーク用語の略称として使われています。
ワイヤレス・アクセス・ポイントは、ケーブルを使わずにネットワークに接続するための機器です。主なメリットは柔軟性が高まることで、例えば、コンピュータをネットワーク・ソケットに物理的に接続することなく、オフィスのあちこちに移動させることができます。
ソケットは、エンドノード内のソフトウェアの一部であり、ネットワーク内の別のプログラムからデータを受け取るための最終的な宛先ポイントとして機能します。 ソケットは、情報を要求するデバイス内の特定のサービスやアプリケーションを識別する番号であるソフトウェアポートと、デバイス自体を識別するIPアドレスで構成されます。データパケットをネットワーク経由でノードが受信する際、ソケットはデバイスのどこに情報を届ける必要があるかを特定するのに役立ちます。そのため、例えばエクセル用のデータがワードに届くことはありません。
サーバーは、ネットワークデータと情報の中央ストレージポイントとして機能する大型コンピュータです。ネットワークに接続されたデバイスは、サーバーを介して他のデバイスへのアクセスやセキュリティアップデートなどの重要なリソースにアクセスできます。サーバーを利用することで、管理者やネットワークマネージャーは、ネットワーク上のデバイスに対して重要な情報を安全かつ迅速に配信できます。
帯域幅とは、インターネットまたは内部ネットワークを介してデバイス間で転送できるデータ量の測定値です。1秒あたりのデータ量をメガビット（Mb）またはメガバイト（MB）で測定し、帯域幅の値が大きいほど、同じ時間でより多くのデータを転送できます。
ポートとは、デバイス内のデータを適切なサービスやアプリケーションに転送するためのソフトウェアの一部です。データパケットがコンピュータに到着すると、オペレーティングシステムはそのデータが何であるかを正確に識別し、最も適切なポートに転送します。
Software-Defined Networking（SDN）は、現代のネットワークに求められる機能やレベルが増加したことを受けて発展してきました。ネットワークトラフィックの管理において、従来のハードウェアのみを使用するのではなく、SDNアプローチではソフトウェアを介してクラウドや社内システムを制御します。
ネットワークを管理・制御するために使用される物理的なデバイスはすべて、ネットワーク・ハードウェアと呼ばれます。これには、スイッチ、ルーター、ブリッジ、ハブなどが含まれ、デバイスがネットワーク上で通信し、相互作用するのを助けるあらゆるコンポーネントが含まれます。
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ネットワーク・コネクティビティとは？
コネクティビティとは、ネットワークの各要素が相互に機能する方法に関する用語であり、要するに各デバイス、ハードウェア、ソフトウェアの接続方法を指します。ネットワークとコネクティビティは密接に関連しており、良好なコネクティビティがなければ、ネットワークを効果的かつ効率的に運用することはできません。
ネットワーク接続のテスト方法
ネットワークが適切に機能していない場合や、管理者がネットワークの状態をチェックしたい場合、ネットワークの安定性に問題があるかどうかを確認するために接続テストを実行したいと考えるかもしれません。これらのテストは、ネットワーク全体で実行され、システムの各部分が正常に機能しているかどうかを確認するためのツール、プログラム、またはコマンドです。最も一般的なタイプは次のとおりです：
- PING: これらのテストは、データパケットをデバイスやサーバなどの目的地に送信し、これらのパケットが正常に配信されたかどうかを検出します。
- Tracertまたはtraceroute: Windowsではtracertとして知られ、他のシステムではtracerouteとして知られるこれらのテストは、データパケットを送信し、ネットワークの各段階を通過する方法に関する情報を返します。この詳細レベルは、管理者がネットワーク内の接続の問題を正確に特定するのに役立ちます。つまり、特定のルータが正常に機能していない場合などです。
ネットワーク接続のトラブルシューティング
デバイスがネットワークやインターネット、またはデバイス同士と効率的に接続できない場合、トラブルシューティングを行うことが問題解決への第一歩となります。方法論的に行うことで、問題の根本を素早く突き止めることができます。ネットワーク接続のトラブルシューティングを効果的に行うための手順をいくつかご紹介します：
- 情報の収集：テストの実行、問題の再現、デバイス・ユーザーからの問題に関する質問など、ネットワークの接続性に関するできるだけ多くの情報を収集します。これにより、潜在的な問題について十分な情報に基づいた判断を下すことができます。
- 仮説を立て、テストする：収集した情報をもとに仮説を立て、それが事実かどうかをテストします。例えば、特定のスイッチが正常に動作していないと思われる場合、そのスイッチを別のスイッチと交換して、問題が解決するかどうかを確認します。
- 解決策の策定：各仮説をテストした後は、ネットワーク上の問題の全体像を把握し、それを解決するための行動計画を立てます。また、実施したプロセスと解決策を記録しておくことで、将来同様の問題が発生した場合に、情報提供が容易になります。
実際に、ネットワーク上で問題が発生するのを防ぐためには、徹底的かつ定期的なテスト手順を実施し、問題が発生する前に先手を打って問題を特定し、修正することが重要です。
ルーター接続の問題を解決するには
ルーターに接続するデバイスに問題がある場合、またはルーターが本来の効率で機能しない場合、問題を解決するために試せる手順がいくつかあります：
- ルーターの電源を切って入れ直す: ルーターがしばらく再起動されていない場合、再起動することで接続が再確立されることがあります。定期的に再起動が必要な場合は、ルーターの交換を検討することをお勧めします。
- ルーターを徹底的にチェック：物理的なデバイスを見て、ケーブルがしっかりと接続されているか、ルーターが熱くなっていないか、問題の診断に役立つランプが点灯していないかなどを確認します。
- 信号に問題がないか確認する：デバイスをリモート接続できない場合は、イーサネットケーブルで接続してみてください。これは、物理的またはワイヤレスブロッカーからの干渉があるかどうかを示すことができます。すでにケーブルでルーターに接続している場合は、ケーブルを交換することで問題が解決する可能性があります。
- 診断の実行: ルーターの診断ツールを実行したり、ネットワークの接続性をテストするために、問題があるかどうかを確認するためにサービスプロバイダを呼び出すことから、いくつかの診断を実行すると、ルータ自体またはネットワークの他の部分の問題を突き止めるのに役立ちます。
- ルーターをリセットする: ルーターを工場出荷時の設定に戻すと、徹底的なトラブルシューティングの後に特定できない問題を解決するのに役立ちます。ただし、ネットワーク上でルーターを再度セットアップする必要があるため、これは最後の手段であるべきです。
徹底的なトラブルシューティングを行っても問題が解決しない場合は、ルーターを交換するか、より広範なネットワーク接続テストを実行して、問題を特定します。
