■“アクティブ”ってなぁに?
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
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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。
ネットワークは様々な機器(ハードウェア)を相互に接続して構成される。接続には一般に何らかの配線が必要であり、ケーブル(カテゴリー5ケーブルなど)が使われることが多い。ほかに無線による接続(IEEE 802.11など)や光ケーブル(光ファイバー)による接続がある。
ネットワークカード(ネットワークアダプタあるいはNICとも)は、コンピュータをネットワークに接続するためのハードウェアである。ネットワーク媒体への物理的アクセスを提供し、MACアドレスなどを使った低レベルのアドレス指定機構を提供することが多い。コンピュータはネットワークカードを経由してケーブルや無線によって他のコンピュータと相互接続される。
リピータは、伝送路上の
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の一種で、信号を受信して、それを増幅するなどした上で送出する。これによって、信号はより長い距離まで到達可能となる。
リピータは物理的な信号を扱うものであり、その中身を解釈することはない。従ってOSI参照モデルで言えば、物理層で動作する機器である。
ハブには複数のポートがある。(スイッチ機能のないハブでは)ひとつのポートにパケットが到着すると、全ポートにそれがコピーされる。パケットをコピーする際に送信先アドレスは変更されず、単にそのままコピーされ全ポートに送出される[5]。
ブリッジは、OSI参照モデルのデータリンク層(第2層)で、ネットワーク同士を接続する機器である。ブリッジは単純なハブのようにあらゆるパケットをコピーするわけではない。どのポートにどのMACアドレスの機器が存在するかを学習して、転送を効率化する。ポートとMACアドレスの対応を見つけると、以降はそのMACアドレスへのパケットは、そのポートにしか転送しない。また、ブロードキャストは送信元のポート以外の全ポートに転送する。
ブリッジは、パケットの送信元MACアドレスを見て、MACアドレスとポートの対応関係を
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する。パケットの送信先アドレスが初めて見るものだった場合、そのパケットは送信元ポート以外の全ポートにコピーして転送される。
リモートブリッジ: LAN間をWAN接続するブリッジ。WAN側がLAN側より低速な場合は、ルーターが使われることが多い。
無線ブリッジ: ルーター機能のない無線LANアクセスポイント
スイッチはマーケティング
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が強い用語であり、ルーターやブリッジ、負荷分散機能のある機器などを包含する。OSI参照モデルの様々な層に対応するスイッチがあり、物理層、データリンク層(スイッチングハブ)、ネットワーク層(レイヤ3スイッチ)、トランスポート層(レイヤ4スイッチ)がある。複数層に同時に対応するスイッチは「多層スイッチ」などと呼ばれる。
「スイッチ」の意味するものが多岐にわたるため、ネットワークを理解しようとしたときにそこで最初に躓くことが多い。特に多層スイッチは、よく理解せずに使いこなすことは困難である。
ルーターは、パケットのヘッダ部の情報と転送テーブルを使って、最適の転送経路を判断してデータを転送する機器である。ルーターはOSI参照モデルの第3層、またはTCP/IPのネットワーク層で動作する。ルーターは異なる媒体間も同じ媒体間も相互接続する(RFC 1812)。その際にパケットのヘッダ部を調べ、次にどちらに送信すべきかを判断する(RFC 1812)。事前設定された静的経路、各ハードウェアインタフェースの状態、2つのサブネット間の最良経路を選択するルーティング・プロトコルを使う。ルーターは2つ以上のネットワークを接続する。一般にLAN同志、WAN同士、LANとWAN(ISPネットワーク)などを接続する。
別の分類法として、ネットワークによって接続される各要素間の機能的関連性に着目した分類もある。例えば、クライアントサーバモデルや Peer to Peer アーキテクチャやStorage Area Networkなどがある。
コンピュータネットワークは、リング型、メッシュ型、スター型、バス型、ツリー型、複合型などのネットワーク構成によっても分類される。
ネットワークトポロジーは、ネットワーク内の自律機器が相互の論理関係を見る方法を
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している。すなわち、ネットワークトポロジーはネットワークの物理的構成とは独立している。ネットワークが物理的にはバス状に配置されていたとしても、ハブによって接続されているなら、そのネットワークのトポロジーはバス型というよりもスター型である。そういった意味でネットワークの見た目と操作的特徴は区別される。論理ネットワークのトポロジーは物理配置と同じとは限らない。
ネットワークを運用し続け、障害を診断し、問題に対処するには、様々な補助的装備が必要となる。
個々のネットワーク機器には電圧や電流の急変への対策(サージプロテクタ)を設置することがある。例えば、雷サージは機器にダメージを与えるため(場合によっては人間にも危険である)、サージプロテクタで短絡させるなどの
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を施して安全なレベルになるようにする[6]。
さらに、停電に対処するため、無停電電源装置を設置する場合もある。無停電電源装置には、小型のバッテリーから自家発電設備まで様々なものがある。
2台のコンピュータを相互接続した単純なネットワークでも、通信が失敗する要素はいくつか存在する。主な単一故障点は、ネットワークカードとケーブルである。大規模なネットワークでも、注意深く設計しないとネットワークが機能しなくなるような単一故障点が多数潜在することになる。機能し続けることが重要なネットワークでは、単一故障点がないよう設計することが重要である。カーネギーメロン大学の Software Engineering Institute[7]の調査によれば、ネットワークがダウンする主な要因は次の通りである。
ネットワークは、その重要性や運用者のスキルによっては、各種性能測定/診断機器を一時的または永久的に接続する。例えば、企業やISP向けのルーターやブリッジは通信履歴やエラー履歴を保持する機能を持つことが多い。
診断機器の最も単純な形態としては、ネットワーク機器の予備を用意しておくだけである。故障したと思われる機器を予備と置換して障害が解消した場合、その機器に問題があると診断できる。これを洗練させると(コストはかかるが)、予備の機器で故障した機器を自動的に置換する方式になる。RFC 3768 に示されている Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) などを使えば、ネットワーク障害をコンピュータから見て透過的にすることができる。