はじめに
こんにちは！アオノです！
今回はLANを構成するハードウェアについて書いていきたいと思います。
今回の記事を読んでいただくと、回線速度を少しだけ改善できる可能性もあるかも？しれないので、
よかったら読んでみていただけると幸いです！
過去にLANについて触れた記事があるので、まだ見ていない方はそちらからどうぞ！
LANの基本についてはこちら
LANの分類についてはこちら
NICとは
NIC（Network Interface Card）は、ネットワークインターフェースカードの略で、
コンピューターやその他のデバイスをネットワークに接続するためのハードウェアです。
具体的にいうとLANケーブルの差し込み口がついています。
NICには以下のような特徴があります。
機能：ネットワークへアクセスするための機能を提供するハードウェアです。
形状：内蔵型（マザーボードに組み込まれているもの）と外付け型（USB接続など）があり、用途に応じて選ばれます。
速度：10Mbps、100Mbps、1Gbps、さらには10Gbpsの速度に対応するNICがあります。
ネットワークに接続できるもの（パソコン・ルーターなど）には必ずついているので、
自分が使用している回線の速度に合ったNICを選ぶことがかなり重要です！
LANケーブルの種類
LANケーブルは、ネットワークデバイスを物理的に接続するためのケーブルです。
一般的な種類として、ストレートケーブルとクロスケーブルがあります。
また、LANケーブルにはカテゴリという分類も存在し、性能や用途に応じて選ばれます。
ストレートケーブル
用途：コンピューターとスイッチングハブ、ルーターなどを接続するために使用されます。
特徴：ケーブルの両端が同じ配線順序で結線されています。
クロスケーブル
用途：コンピューター同士、またはスイッチ同士を直接接続するために使用されます。
特徴：ケーブルの片方の端の配線順序が逆になっており、送信ピンと受信ピンがクロスしています。
本来、ストレート・クロスの選択を間違えると通信ができないなどの問題が発生しますが、
最近のハードウェアには自動でこの問題を解決する機能がついているそうです。
ですので、基本はあまり意識しなくていいかと個人的に思っています。
カテゴリ
カテゴリ5（Cat5）：最大100Mbpsの速度に対応。
カテゴリ5e（Cat5e）：Cat5の改良版で、最大1Gbpsの速度に対応。
カテゴリ6（Cat6）：最大10Gbpsの速度に対応し、ノイズ耐性が向上。
カテゴリ6a（Cat6a）：Cat6の改良版で、より高いノイズ耐性と速度に対応。
カテゴリ7（Cat7）：さらに高い帯域幅とシールド性能を提供。
ストレートケーブルとクロスケーブルの分類は接続方法に基づいていますが、カテゴリはケーブルの性能と用途に基づいています。
自宅の回線の契約変えても回線速度が上がらないなどの問題があるときは、
一度使用しているLANケーブルのカテゴリを確認してみてください！
スイッチングハブとは
スイッチングハブは、ネットワークデバイス間の通信を管理するためのハードウェアです。
データパケットを受信し、正しいデバイスに転送する役割を果たします。
イメージでいうと、コンセントの延長コードのような役割です！
昔のハブには以下のような問題点がありました。
昔のハブの問題点
従来のハブは、受信したデータパケットをすべてのポート(接続されている全ての端末)に送信するため、
ネットワーク全体にブロードキャストストームという問題を引き起こすことがありました。
(ブロードキャストストームについては別の記事で解説させていただきます。今は「通信がループでマジやばくなる現象と思っていてください。」)
また、同じネットワーク内で複数のデバイスが同時にデータを送信すると、
データ衝突が頻繁に発生し、ネットワークパフォーマンスが低下してしまうという問題もありました。
現在使用されているハブは「スイッチングハブ」と呼ばれるもので、以下のような点が改善されています。
スイッチングハブになって改善されたところ
・データ転送の効率化
スイッチングハブは、MACアドレスを基にデータパケットを適切なポートに転送するため、効率的な通信が可能
（以前と違い、必要な場所にのみデータを送信するようになった）
・衝突の回避
各ポートが独立してデータの送受信を行うため、デバイス間のデータの衝突を回避できるようになった
・帯域幅の最適化
各ポートが独立した帯域幅を持つため、ネットワーク全体のパフォーマンスが向上した
昔のハブと今のスイッチの呼び方について
上記のように、スイッチングハブで色々改善されているところがあります。
このことから以下のような呼び方の区別が存在します。
昔のハブ
昔のハブは単に「ハブ」と呼ばれます。
今のスイッチ
現代のハブは「スイッチ」「スイッチングハブ」と呼ばれます。
ルーターとは
ルーターは、異なるネットワーク間でデータパケットを転送するためのデバイスです。
ルータからルータまでの範囲が１つのネットワークとして扱われ、別のネットワークへの通信を制御します。
ルーターの基本
ルーターの基本的な概要は以下の通りです。
・機能
データの転送先を決定し、適切な経路を選択します。
経路の選択時には、ユーザが決めたルートに従うほか、
「RIP」などの自動ルーティングプロトコルを使用することも可能です。
・NAT（Network Address Translation）
プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換し、インターネットアクセスができるようにします。
・DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）
ネットワークデバイスに自動的にIPアドレスを割り当てます。
NATやDHCPなど、普段インターネットを使用する時に必要な難しい設定は、
ルータがある程度自動で設定を行なってくれます。
ルーティングテーブル
ルーターは、データの転送先を判断するため、「ルーティングテーブル」というものを持っています。
ルーティングテーブルを使用することで、宛先経路を記憶しておくことが可能です。
ルーティングテーブルの内容には、
・ネットワークプレフィックス（優先度）
・ネクストホップアドレス（次の経由地のIPアドレス）
などがが含まれます。
今回は簡単な概要のみですが、次回以降でもっと詳しく解説する記事を書きたいとおもっています！
(どうなるかわかりませんが。。。（笑）)
終わりに
今回はLANを構成するハードウェアについて解説させていただきましたが、いかがでしたでしょうか？
回線速度は使用するハードウェアの対応している規格にすごく左右されます！
もし、思ったより速度が出ないなどあれば、一度ご自身の使用しているハードウェアを見直してみてください！
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