超初心者のためのネットワーク超入門

ネットワーク技術の全貌を知るにはまず身近なネットワーク機器の役割を知るところから

ネットワークの理論や背景を理解しようと身構える前に、現実にあなたが家庭や事務所をちょっと見回しただけでAV機器やPC・スマホがインターネットに繋がるための機器がいくつもあるのを見かけることができるでしょう。現実を無視して小難しい書籍を最初のページから読み始めて抽象的な概念から把握しようとするのは無駄だし退屈です。かと言って現実の機器の説明だけ理解しようとしても基礎や背景が分かってないと表面的な言葉の理解だけで終わってしまい応用が効きません。

そこでここでは、これら実際のネットワーク機器がどんな役割をしているのか見て触って試して理解するのと、別項の「OSI参照モデル」に示した理論的な概念を獲得するのを、行ったり来たり参照していただいてネットワーク理解の手助けをしようと試みました。

目次
1.当社オフィスのネットワーク機器
2.OSI参照モデルとネットワーク機器の関係
3.Wi-Fi機器を克服しよう
4.(未完)

1.当社オフィスのネットワーク機器

まず、当社塩尻オフィスで使っているネットワーク機器を紹介しましょう。

1) ONU
NTT東日本から借用しているOptical Network Unit:光回線終端装置です。ここに有線LANポートが出ており、Wi-Fiのアクセスポイントにもなるので、小規模な事務所のネットワークはこれだけで事足ります。

2) Wi-Fiアクセスポイント
Wi-Fiを使いたい場合、ONUに既に内蔵もしくはオプションで機能追加できるのですが、手元でいろいろ操作したいので既に自宅で使っていた別のアクセスポイント機器を使っています。

3) ハブ
ネットワークにぶら下がる機器が多く1)2)だけではポートが足りないため、ハブを別に使っています。

あとは複合機、PC、当社開発中の製品群、等々です。

===
1)のONUは光回線と事務所内のLANに接続するための装置で機能的には非常にわかりやすいのですが、そこに性格の違う機器をたくさんつなぐと途端にわかりにくくなります。

一番わかりにくいのが2) Wi-Fiアクセスポイントです。いきなりこの複雑怪奇な製品の説明をすると本質を見失うので、遠回りですが、OSI参照モデルと一般的なネットワーク機器との関係から説明していきます。

2.OSI参照モデルとネットワーク機器の関係

OSI参照モデルは別項で説明しているので、行ったり来たりしながら読んでみてください。そういうことができるのが書籍よりもWebのいいところです。

1) リピーター、ハブ
OSI参照モデルの物理層で動く機器です。延長ケーブルのようなものと思ってください。

2) ブリッジ、スイッチ(スイッチングハブ)
OSI参照モデルのデータリンク層で動く機器です。物理アドレス(MACアドレス)を解釈して、正しい物理アドレスにデータを届けようとします。

3) ルータ
OSI参照モデルのネットワーク層で動く機器です。論理アドレス(IPアドレス)を解釈して、正しい論理アドレスにデータを届けようとします。

当社オフィスの例では、ONUが3)ルータ、Wi-Fiアクセスポイントが2)ブリッジか3)ルータ(切替可)、ハブが1)ハブ、に当たります。

Wi-Fiアクセスポイントはスライドスイッチでブリッジがルータを切替可能になっていますがわかりにくいですね。次にこれを説明します。

3.Wi-Fi機器を克服しよう

Wi-Fi機器のわかりにくさは
1) ブリッジ(AP)とルータを切り替えられる>逆に言えばどっちにしたらいいのかわからない
2) DHCPとかサブネット(マスク)とか自分のPCの設定をどうしたらいいのかわからない
3) 暗号やパスワードが必要
というところでしょう。

2)3)は追々解説していくとして、まず1)。

簡単に言えば、OSI参照モデルのデータリンク層で動かすときブリッジ(AP)、ネットワーク層で動かすときルータ、にします。

データリンク層で動かす、とは無線LAN側を有線LAN側のサブネットに入れるということ。

ネットワーク層で動かす、とは無線LAN側のサブネットを有線LAN側のサブネットと分ける、ということ。

以下、参考。

当社保有のWi-Fiアクセスポイントの1個。APとRouterという表記が見えます。
もう一個はルータとブリッジという表記になっています。
AP(アクセスポイント)=ブリッジ、つまりデータリンク層で動くモードです。有線LANと無線LANは1つのネットワークとみなし、ネットワーク層には関与しません。このWi-Fiアクセスポイント自身もIPアドレスを持たず、つながる機器のIPアドレスはスルーし、IPアドレスには関知しないと言うことです。

ルータは上記で説明したようにネットワーク層で動くモードであり、このWi-Fiアクセスポイント自身もIPアドレスを持って、有線LANと無線LANは別のネットワークとしてこれらネットワークをつなぐ「ルータ」として働きます。

自分の環境ではどっちにしたらいいか、ですが、私と同じような環境、つまりONUが1個でその下に数台ネットワーク機器がある程度の規模であればAP(ブリッジ)モードでいいと思います(ONUがルータ機能を持っている)。

Wi-Fiアクセスポイント機器でネットワークを積極的に分割したい何らかの理由があるときルータモードにすることを考えればいいでしょう。APモードが前提であれば、Wi-Fiアクセスポイントを導入する前とはデータリンク層が無線になるだけで他のネットワーク設定(DHCP等)は変わらないはずです。

 

※以下、いずれ充実させるつもりはありますが、ここまでが理解できていればたくさん売られている書籍を手に取っても理解はできると思います。

「OSI参照モデル」初学者用概説もご参照ください。