はじめに
こんにちは！アオノです。
今回はLANの分類についていくつか説明させていただきます。
この記事は続きものです。よろしければこちらを先に見ていただけると嬉しく思います。
今回の内容についても、皆様の何かのお役に立てれば幸いです。
記載内容に間違っていることなどあれば、ご指摘いただけますと幸いです！
LANの分類
LANはそのLANが持つ機能や規模、役割また機器の物理的な配置によって、いくつかの規格に分類されます。
会社などにLANを構築する場合、その環境ごとにどの規格のLANが向いているかを考えて見るといいと思います。
機器の物理的な配置や接続方式のことを「トポロジー」と呼びます。
機能・規模による分類
クライアント・サーバー型とピアツーピア型の２種類があります。
それぞれについて少し詳細の解説をさせていただきます。
クライアント・サーバー型
クライアント・サーバー型は、その名の通り、クライアント（利用者側のコンピュータ）とサーバー（サービスを提供するコンピュータ）の二つの役割に分かれています。
クライアントは、サービスやデータのリクエスト（要求）をサーバーに送ります。
たとえば、
- ウェブページを見るとき
- メールを送るとき
- ファイルをダウンロードするとき
などがこれに該当します。
サーバーは、これらのリクエストを受け取り、適切なデータやサービスをクライアントに返す役割を持っています。
サーバーは特定のサービス（ウェブサーバー、メールサーバー、ファイルサーバーなど）を管理するために作成されます。
そのため、普段使いの端末よりもスペックが高いコンピュータが使用されることが多いです。
特徴
・セキュリティ
サーバーはセキュリティの管理が集中しているため、比較的安全です。
・管理
サーバーを通じてネットワークの管理が行われるため管理が楽になります。
ピアツーピア型
ピアツーピア（P2P）型ネットワークでは、すべてのコンピュータが等しい立場（ピア）で、直接データやリソースを共有できます。
ここでは特定のサーバーが存在せず、各ピアがサーバーとクライアントの役割を兼ね備えています。
ピアは、ファイル共有、通信、データの同期などのために他のピアと直接通信します。
例えば、インターネット上で音楽や映画のファイルを共有するネットワークや、ブロックチェーン技術などがこれにあたります。
特徴
・柔軟性
どのコンピュータも独立しており、特定のサーバーに依存しません。
・リソースの共有
各ピアがリソースを直接共有するため、全てのデータ処理やリソースの要求が一つのサーバー、または少数のサーバーに集中することがありません。
接続方式による分類
LANの物理的な接続方式には主に
- バス型
- スター型・リング型
があります。
この3つの接続方式は、ネットワークのトポロジーを作る際の基本的な構造となります。
バス型
バス型ネットワークでは、すべての機器が単一の通信路に直接接続されています。
機器の接続には同軸ケーブルというケーブルが使用されます。
あまり聞かないかもしれませんが、これはテレビのアンテナの線にも使用されています。
この方式の利点は、構築が簡単で費用が低いことです。
反対に欠点としては、障害発生にすごく弱いという欠点があります。
LAN内のどこか１箇所にでも障害が発生すると、バス型で構成されているネットワーク全てが停止してしまいます。
スター型
スター型ネットワークでは、各端末が中央のスイッチングハブに接続されています。
この方式の利点は、一つの接続が失敗しても他の端末に影響がないことです。
また、問題の診断と管理が容易ですが、中央の機器に依存するため、その機器の故障が全体に大きな影響を及ぼします。
リング型
リング型ネットワークでは、各機器が2つの隣接する機器と直接接続され、一方向にデータが流れる環状の構造を持っています。
リング内の一点が故障すると、通信ルートを再構成する必要がありますが、データの衝突を避けやすい構造です。
アクセス方式による分類
LANのアクセス方式は、ネットワーク上のデータの送受信を制御する方法です。
ここではCSMA/CD方式について記載します。
CSMA/CD方式
CSMA/CD方式を日本語に直すと、「キャリア検出多重アクセス/衝突検出」になります。
英語では、「Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection」です。
この方式は、通信を行う前に通信経路の使用状況を確認し、他の端末が使用中であるかどうかを確認します。（キャリア検出）
もし、他の端末が使用中であれば、送信待ちを行い、送信データ同士の衝突を回避します。
データの衝突のことを「コリジョン」と呼んだりもします。
ネットワークに接続された全ての端末は、任意のタイミングでデータを自由に送信します（多重アクセス）
そのため、複数の端末からパケットが同時に送信されると、衝突が起きてパケットが破壊されてしまいます。
そこで、パケットを送った端末は、通信路上で衝突が起きていないかどうかの監視を行います（衝突検出）
もし衝突を検出した場合は送信を一時中断し、全ての端末に衝突が起きたことを知らせます。
その後、一定時間経過後に再送信します。
この時の再衝突を防ぐため、端末ごとに待ち時間はランダムに設定されます。
終わりに
今回はLANの分類についていくつか解説をさせていただきました。
いかがでしたでしょうか？
解説させていただいた通り、様々な要因によって分類されるため、ご自身の環境に合わせて選択するようにしてください。
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