オペレーティングシステム
主要項目
プロセス管理
割り込み
メモリ管理
ファイルシステム
デバイスドライバ
ネットワーク
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。コンピュータシステムにおける「通信インフラ」自体、あるいは通信インフラによって実現される接続や通信の総体が(コンピュータ)ネットワークである、とも言える。 コンピュータネットワークの分類法のひとつに、その規模によって分類する手法がある。LAN (Local Area Network)、WAN (Wide Area Network)、MAN (Metropolitan Area Network)などがある。 任意の2ノード間の最悪遅延は規模に依存するため、遅延が重要なシステムでは規模を考慮した作り込みと調整により Quality of Service (QoS) を達成しなければならない。 Controller Area Network は、そのQoSにいわゆるハードリアルタイム性が要求されるという点が特殊である。自動車や船舶などといったヴィークル類の内部、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) 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である。例えば、プリンター、ファクシミリ、電話、PDA、走査(スキャン)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USB[1]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。 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) 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)。キャンパスネットワークとも呼ぶ。 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。通常、そのキャンパス(敷地・構内)を管理する組織がCANのすべてのネットワークの管理を行う。これに対しMANでは複数の組織が所有もしくは管理するネットワークが組み合わされる場合がある。[2] 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。 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。 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) 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[3]。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。 イントラネットとエクストラネットは、インターネットとの接続を持つかどうかは決まっていない(定義に関係ない)。インターネットと接続される場合、イントラネットやエクストラネットはインターネット側からの正しい認証なしのアクセスを拒否するのが一般的である。 イントラネットは、単一の管理主体によって管理されているインターネットワーク(複数のネットワークを相互接続したもの)である。一般に外部に対して閉じており、特定のユーザーしかアクセスできない。企業内のネットワークがこれに当たる。 エクストラネットは、複数のイントラネットを相互接続したインターネットワークである。イントラネットは小規模であれば単一のLANに相当することもあるが、エクストラネットは単一のLANでは構築できない。 地球上の多数の政府、学界、公共、私用のネットワークを相互接続したインターネットワーク。アメリカ国防総省のARPAが開発したARPANETが母体となっている。World Wide Web の基盤でもあり、他のインターネットワークと区別するため、欧米では 'I' を大文字にして "Internet" と記される。 インターネット上のIPアドレスは、地域インターネットレジストリが管理している。サービスプロバイダや大企業はボーダ・ゲートウェイ・プロトコル (BGP) を通してアドレス範囲の到達可能性についての情報を交換している。 コンピュータネットワークは、個々の機器をネットワークに物理的に接続している技術によっても分類できる。それは、光ファイバー、イーサネット、無線LAN、HomePNA、電力線搬送通信などである。 イーサネットでは機器接続に物理的な配線を要する。また、関連する機器として、ハブ、スイッチ、ブリッジ、ルーターなどがある。 無線LAN技術は配線なしで機器を接続する。機器は無線通信によって接続される。
規模による分類
Personal Area Network (PAN)詳細は「Personal Area Network」を参照
Local Area Network (LAN)詳細は「Local Area Network」を参照典型的な図書館ネットワーク。ツリー構成で、リソースへのアクセスは制御されている。
Campus Area Network (CAN)
Metropolitan Area Network (MAN)詳細は「Metropolitan Area Network」を参照
Wide Area Network (WAN)詳細は「Wide Area Network」を参照
Global Area Network (GAN)
インターネットワーク詳細は「インターネットワーキング」を参照
イントラネット
エクストラネット
インターネット
イントラネット詳細は「イントラネット」を参照
エクストラネット詳細は「エクストラネット」を参照
インターネット詳細は「インターネット」を参照
接続方法による分類
物理的なネットワークの規格
ARCNET
イーサネット
トークンリング (Token Ring)
FDDI
フレームリレー
SONET
ATM
ISDN
Myrinet
InfiniBand
プロトコルによる分類
ネットワークで利用されるプロトコル
ECHO (AppleTalk)
IPX/SPX (NetWare)
NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)
NetBIOS
SNA (Systems Network Architecture)
TCP/IP(インターネットプロトコル)
IPv4
IPv6
IP
TCP
UDP
IPSec
TLS/SSL
SIP
SMTP
POP
LDAP
HTTP
DHCP
DNS
TELNET
FTP
SSH
IMAP
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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