この記事での学習内容 基本情報 応用情報
- 代表的なネットワーク構成の種類，特徴，端末，制御機器がどのような形態で接続されるかや，ネットワーク構成図の作成方法を理解する。また，各構成における信頼性と障害時の動作の違いを理解する。
- ISO が策定した7 層からなるネットワークアーキテクチャであるOSI 基本参照モデルの各層の機能，各層の間の関係を理解する。
- WAN における通信プロトコルの標準化がITU-T において策定されていることを理解する。
用語例：ポイントツーポイント（2 地点間接続），ツリー型，バス型，スター型，リング型、物理層，データリンク層，ネットワーク層，トランスポート層，セション層，プレゼンテーション層，アプリケーション層、X シリーズ，V シリーズ，I シリーズ
LANのトポロジー
コンピュータやプリンタなど、ネットワークを構成する要素をつなぐ形態をトポロジーといいます。
LANの代表的なトポロジーには、バス型、スター型、リング型があります。
- バス型
- 1本の伝送路を幹線として、端末を接続する形態です。各端末から送出されたデータは同じバスに接続されたすべての端末に届けられるので、各端末はそれが自分宛てのデータであれば処理をし、自分宛てのデータでなければ破棄します。
- スター型
- 中央の集線装置に端末を接続した形態です。端末1台に障害が発生しても他の端末には影響しませんが、集線装置が故障すると、それにつながる端末全体が通信できなくなります。
- リング型
- 複数の端末をケーブルで円形に接続する形態です。信号が流れる経路がリング型になっていて、信号は接続された順に機器間を周回します。
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- バス型
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- スター型
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- リング型
WANのトポロジー
WANの代表的なトポロジーには、ポイントツーポイント型とツリー型があります。
ポイントツーポイント型
2地点間接続ともいいます。1対1で2つの地点を接続する形態で、接続には専用線を用います。
ツリー型
1つの地点を元に、木の枝が分かれるようにLAN間を接続する形態です。
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OSI参照モデル
ネットワークアーキテクチャの国際標準で、ＩＳＯが策定した７層からなるアーキテクチャです。
OSI参照モデルを用いることで、以下のような利点があります。
- 大量かつ複雑な通信プロトコルを階層的に整理できる。
- 各層には明確な役割分担があり、上から下へ（下から上へ）通信データを引き渡していくので、ある層のシステム構成を変更しても、他の層に影響しない。
- ネットワークの特性や目的に応じて、層ごとに最適な通信プロトコルを選択することが出来る。
それぞれの層には以下のような特徴があります。
物理層
電気信号を扱う層で、データとビットの相互変換を行う。最もハードウェアに近い規約の集合であり、ケーブルやコネクタの形状や特性を定義する。
例：RS-232、電話線、ハブ、リピータ、光ケーブルなど
データリンク層
LANの内側を扱う層で、隣接するコンピュータ、機器間のデータ送受信を定義する。データを扱う単位はフレームである。（フレーム：パケットにMACアドレス情報などを付加したモノ）
例：イーサネット、トークンリング、PPP、フレームリレー、ブリッジ（スイッチングHUB）など
ネットワーク層
LANとLANの接続を扱う層で、複数のネットワークをまたがったコンピュータ、機器間のデータ送受信を定義する。経路選択（ルーティング）を行う。データを扱う単位はパケットである。
例：IP、ARP、ICMP、ルータなど
トランスポート層
通信の信頼性を扱う層で、通信による誤りが発生した場合の処置内容などを定義する。データを扱う単位はセグメント（パケットのもとになるデータ）である。
例：TCP、UDPなど
セッション層
データ転送のやりかたを規定するためのプロトコルです。コンピュータ間のコネクションや切断などについて規定します。
例：RPCなど
プレゼンテーション層
データの表現方式や形式の変換を扱う層で、圧縮方式や文字コードなどといった、データ表現について規定します。文字や画像、音声、動画などのデータ形式の定義も含まれます。
例：MIME、SSLなど
アプリケーション層
データ通信アプリケーションや通信サービスを扱う層で、最も人間（利用者）に近い規約の集合です。
例：HTTP、DHCP、SMTP、FTPなど