通信 > LAN
Local Area Network.構内通信網。 企業敷地内、建物内などの比較的狭い範囲の中で構築するコンピュータネットワーク。 LANではデータをパケット、フレームと呼ばれる小さい単位にして転送する。
アクセス制御方式
| CSMA/CD | バス型、スター型LAN |
| CSMA/CA | 無線LAN |
| トークンパッシング方式 |
LANに使われる機器
LANケーブルの規格の一つ。 TIAとEIAが規格策定。 速度は1000Mbps。帯域幅は250MHz。 ケーブルには十字介在が追加され、ペア線を内部で分離している。
CAT6e
LANケーブルメーカー独自の規格。
速度は10000Mbps。帯域幅は500MHz。
CAT6A登場後は市場ではほとんど出回っていない。
TIAとEIAが規格策定したLANケーブルの規格。 速度は10000Mbps。帯域幅は500MHz(CAT6eと同じ)。
十字介在のほか、外部に絶縁ノイズ対策の押さえ巻、AXテープが追加されている。
LANケーブルの規格の一つ。 TIAとEIAが規格策定。 速度は10Gbps。帯域幅は600MHz。
コネクタはGG-45、TERA、ARJ-45。
CAT7A
STP。
速度は40-100Gbpsを想定。帯域幅は1000MHz。
コネクタはGG-45、TARE、ARJ-45。
距離は40Gbpsで50m、100Gbpsで15m。
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. キャリア検出多重アクセス/衝突検知方式。
Gigabit Interface Converter. 光トランシーバの規格の一つ。
1995年に最初の仕様が発表。 サイズが大きい欠点があった。後継はSFP。
CAT7以上のLANケーブルに使われるコネクタ。 12ピン、STP用。
RJ-45と下位互換性があるが、 RJ-45接続時の性能はCAT6Aまでしかでない。
WANサービスのひとつ。
IPネットワークを利用者で共有し、MPLSにより利用者毎のネットワークを仮想的に分離している。
ネットワークインターフェイスカード、イーサネットカード、LANアダプタ共。 パソコンの拡張スロットに取り付け、LANと接続するためのハードウェア。
LAN用のケーブル。
| 周波数帯域(MHz) | 通信速度(bps) | ケーブル | コネクタ | |
| CAT5 | 100 | 100M | UTP | RJ-45 |
| CAT5e | 100 | 1G | UTP | RJ-45 |
| CAT6 | 250 | 1G | UTP | RJ-45 |
| CAT6e | 500 | 10G | ||
| CAT6A | 500 | 10G | UTP/STP | RJ-45 |
| CAT7 | 600 | 10G | STP | ARJ45 GG-45 TERA |
| CAT7A | 1000 | 10G | STP | |
| CAT8 | 2000 | 40G |
市販品のCAT7ケーブルはコネクタにRJ-45が使われている場合があるが、 これは規格に適合しておらず、本来の性能は満たせない。
CAT1
モジュラーコード、モジュラーケーブルとも。
アナログ電話等に使われる。
コネクタはRJ-9(4極)、RJ-11(6極)。
CAT2
ISDN等。速度は4Mbpsまで。帯域幅は1MHz。
コネクタはRJ-45。
CAT3
速度16Mbps。帯域幅16MHz。
CAT4
速度20Mbps。帯域幅20MHz。
CAT5
速度100Mbps。帯域幅100MHz。
コネクタはRJ-45。
CAT5e
速度1000Mbps。帯域幅100MHz。
コネクタはRJ-45。
Media Access Control. LAN機器1つ1つに与えられた48ビットの固有の番号。
Medium Dependent Interface.
LANケーブル差し込み口の仕様の一つ。 ピンの1・2番に送信、3・6番に受信が割り当てられている。
またMDI-Xは 1・2番に受信、3・6番に送信が割り当てられている。
Multi-Protocol Label Switching. ラベルを使用したパケット転送技術。 IP-VPNで採用される。
Maximum Transmission Unit. 1つのパケットで運べるデータサイズの上限。 LANの方式やプロトコルにより異なる。
Power Over Ethernet. ネットワーク機器からLAN配線経由で機器の電源を供給するしくみ。 IEEE 802.3afで規定。
0から4までのクラスがある。標準的なクラス0の場合、最小出力は15.4W。 機器最大使用可能電力は0.44〜12.95W。
LANケーブルの通信コネクタの規格。 8極8芯(8P8C)。 ANSI/TIA-1096-A、ISO 8877で規定。
本来のRJ45はFCC(米連邦通信委員会)が定めた電話用の8極2芯コネクタ。 形状は似ているが大きさや形状が異なり、内部結線も異なる。 このRJ45は現在はほとんど使われていない。
Small Form-factor Pluggable. 光トランシーバの規格。 mini-GBICともよばれる。
電気信号と光信号の相互変換をおこなう。
SFPモジュールをハブに装着して使用する。 モジュールはマルチモードとシングルモードがある。
Small Form-Factor Pluggable Plus. SFPを10GBに対応させたもの。
(0).Spanning Tree Protocol. LAN上でループ経路が形成されフレームが循環し続けてしまうのを回避するプロトコルの一つ。 IEEE802.1Dで標準化。
STA(スパニングツリーアルゴリズム)を使用し、あるポートを自動的にブロックしてループを防ぐ。
(1),内部にシールド加工をほどこしたLANケーブル。 シールドには接地が必要。 適切な接地をほどこさないとノイズの原因となる。
UTPケーブル、STPケーブルの結線方式規格の一つ。 TIA/EIA-568-A、TIA/EIA-568-Bによる。
T568Aを参照。
Universal Plug and Play.
UPnP Forumで規定されたネットワークに接続する機器同士を接続しやすくするための機能。 プロトコルはSSDPが使われる。
対応機器がLANにつながるとIPアドレスが設定される。
設定後はUDPによりマルチキャストでLAN上の全てのUPnP機器にアナウンスを送る。 ポート番号は1900。
UPnP機器間のやりとりはXMLが使われる。 このほかGENA、SOAPも使われる。
Unshielded Twist Pair cable.
ツイストペアケーブル。LANに使われる8芯のケーブル。 ノイズ対策のため2芯ずつ、より線になっている。 端にはRJ-45コネクタを取り付け、PCやハブに接続される。
4ペア(8芯)あるが10M/100Mの場合は4芯のみ使用。
Virtual Local Area Network. 物理的な機器の接続に関係なく仮想ネットワークを構築できる技術。 L2レベルで制御。
VLANを用いてネットワークを分割する場合、VLAN IDを割り当てて管理する。#10等と表記することが多い。
ポートベースVLAN
ルーターやスイッチのポートごとに、VLANを1つだけ設定する。
同じVLAN IDが設定されたポートにつながっている端末だけで通信ができる。
タグVLAN
イーサネットフレームにVLANタグを付加する。
ルーターやスイッチはタグを参照して目的のポートに転送する。
1ポートで複数のVLANに所属できる。
マルチプルVLAN
ルーターやスイッチのポートごとに設定するが、
ポートを複数のVLANに所属可能。
プライベートVLAN
用途によって内部でさらに分割できるVLAN。
プライマリVLANとセカンダリVLANで構成。
セカンダリVLANの構成
ボイスVLAN
Wide Area Network. LAN間を接続するための通信ネットワーク。
Ethernet. DEC、Intel、Xeroxが開発した通信の規格。開発当時は3社の頭文字をとってDIX規格と呼ばれた。
IEEEによって改良が加えられ、現在は国際標準規格IEEE802.3として標準化されている。 制御はCSMA/CDを用いている。 JIS規格はJIS X 5252で規定。
データはフレームと呼ばれる単位で送受信する。
表記方法
| データ伝送速度[Mbps] | ケーブル最大長[m] | ケーブルタイプ | トポロジ | コネクタ | |
| 10BASE-5 | 10 | 500 | 標準同軸(直径10mm) | バス型 | AUI |
| 10BASE-2 | 10 | 185 | 細心同軸(直径5mm) | バス型 | BNC |
| 10BASE-T | 10 | 100 | UTP | スター型 | RJ-45 |
| 100BASE-TX | 100 | 100 | UTP Cat5 /STP | スター型 | RJ-45 |
| 100BASE-FX | 100 | 412 | マルチモード光ファイバ | スター型 | SC |
| 1000BASE-T | 1000 | UTP | スター型 | RJ-45 |
| OSI | 4-7 |
Gateway.通信サーバ。
レイヤ2スイッチ(L2スイッチ)
ブリッジと同等の機能を持つスイッチ。
レイヤ3スイッチ(L3スイッチ)
ルータと同等の機能を持つスイッチ。
マルチレイヤスイッチ
OSI第3層以上の複数層でルーティングするスイッチ。
3台以上のネットワークスイッチで構成されるLAN上で ループ経路が形成されフレームが循環し続けてしまうのを回避する制御方式。
トークンリングLAN、FDDIで使われる方式。 リングの中にデータを伝送するトークンが1つだけ高速で巡回しており、 データを運んでいないトークン(フリートークン)を捕まえたコンピュータだけが信号を送出できる。
フリートークンはデータを受け取るとビジートークンとなって伝送先へ向かい、 データを届け終えると伝送元に戻ってフリートークンに戻る。
スター型
バス型
リング型
HUB.集線装置。
optical fibers. 誘電体でつくられた光を伝送する線維の総称。
心線の種類
コア直径はシングルモードで8-10μm、 マルチモードで50または62.5μm。
シングルモード(SMF)
一番入射角の小さい光1つだけが送られる。
信号の変形が少なくケーブルが長くできる。 光源、受光素子には高性能が要求され、高価。
マルチモード(MMF)
複数の光が流れる。
光源、受光素子に高性能はそれほど要求されない。
損失が大きいため長距離伝送には向かない。 帯域が狭いため大容量伝送には向かない。
コアが太く、接続は容易。コストも安価。
光ファイバ心線をシースで覆ったもの。
テンションメンバ
ケーブル中心を通る部材。張力から光ファイバを保護する。
通常鋼線が使われる。
接続方法
L2スイッチがマルチキャストグループ宛に送られてきたデータを、 IPアドレスを共有している端末が接続された全ポートに送る処理のこと。
Bridge.レイヤ2スイッチ、スイッチングハブ。
OSIのデータリンク層に相当。 ケーブルやアクセス方式が異なる複数のLANを接続する場合に用いる。 ケーブルが同じでもトラフィックを軽減するために使う場合もある。
発信元、送信先のMACアドレスを識別し、 同一LAN内で受信されるデータを他のLANに中継しないようにするアドレスフィルタリングをおこなう。
受け取ったパケットはデジタルデータに変換されバッファメモリに格納される。 送信は他の機器が送信中かどうか調べてからおこなう。 リピータは全ポートにパケットを送信するが、ブリッジは宛先以外の箇所には送信しない。
ブリッジで接続されたLANは論理的に一つとみなされる。
リピータは台数制限があるがブリッジは制限なし。
WANサービスのひとつ。 エラー訂正、確認応答、再送制御等を行わないため高速でデータを伝送できる。
2022年現在はあまり使われない。
一斉送信のデータが届く範囲。
Repeater.リピータハブ。 OSIの第1層(物理層)に該当。 LANの伝送路長を物理的に伸ばす装置。
使用は制御方式が同じLANに限定される。 内部にメモリはなく、届いた信号はそのまま全ポートから送信される。 このためパケットの衝突が起きることが多い。
イーサネット(10M)の場合制限は4台以内。 100Mでは2台以内。100Mの場合ハブ同士を接続するケーブルは5m以内。
Router. WANを介してLAN間を相互接続したり、ネットワークアドレスの異なるLANを接続するために用いられる。 OSIの第3層(ネットワーク層)に相当。
ルーティングテーブルを持ち、 パケットの宛先IPアドレスから最短経路を選択するルーティング機能をもつ。 このほか、フィルタリング、NAT、IPマスカレード機能をもつ。