ネットワーク方式やネットワーク構成を解説【基本情報技術者試験】

ネットワーク方式と構成

ネットワーク方式とは

ネットワーク方式とは、コンピュータ同士がどのような方法で接続し、どのような方法でデータをやり取りするかを表す仕組みのことです。

例えば、自宅でパソコンやスマートフォンをWi-Fiに接続してインターネットを利用したり、会社で複数のパソコンが同じネットワークを使ってファイルを共有したりするのも、ネットワーク方式によって実現されています。

ネットワークには、家庭や学校などの限られた範囲で利用するものから、世界中のコンピュータを接続するインターネットまで、さまざまな種類があります。また、データをどのように送受信するかにも複数の方式があります。

ネットワークの構成

ネットワークは、家庭や学校、会社などの小さなネットワークが互いにつながり、それらがさらに世界中のネットワークと接続されることで、インターネットという大きなネットワークが構成されています。

LANとは

LAN（Local Area Network）は、家庭・学校・会社など、限られた範囲で利用するネットワークです。

例えば、自宅のWi-Fiにスマートフォンやパソコンを接続したり、会社のパソコン同士でファイルを共有したりする環境はLANに該当します。

LANは、通信速度が速く、比較的低コストで構築できることです。

WANとは

WAN（Wide Area Network）は、離れた場所にあるLAN同士を接続する広域ネットワークです。

例えば、東京本社と大阪支社を専用回線やインターネットで接続し、同じシステムを利用できるようにする仕組みがWANです。

LANよりも広い範囲を接続できる一方で、通信事業者の回線を利用するため、通信速度はLANより遅く、利用料金が発生することがあります。

インターネットとは

インターネットとは、世界中のネットワークが相互に接続された巨大なネットワークです。

家庭や会社のLANが通信事業者のネットワークを通じて接続され、さらに世界中のネットワークとつながることで、Webサイトの閲覧やメールの送受信、動画視聴などができるようになります。

インターネットを利用するには、一般的にISP（インターネットサービスプロバイダ）と契約し、回線を通じてインターネットへ接続します。

データの転送方式

転送方式にはいくつか種類がありますが、基本情報技術者試験では回線交換方式とパケット交換方式の違いがよく出題されます。

回線交換方式

通信を始める前に送信側と受信側を専用の通信回線で接続し、その回線を使ってデータを送受信する方式です。

通信が終わるまで回線は専有されるため、他の利用者はその回線を利用できません。しかし、通信中は常に同じ回線を利用するため、安定した通信ができるという特徴があります。

この方式は、昔の固定電話で利用されていました。

＜回線交換方式の特徴＞

• 通信前に専用回線を確保する
• 通信中は回線を占有する
• 通信品質が安定している
• 現在のインターネットではほとんど利用されていない

パケット交換方式

パケット交換方式とは、データを小さな単位（パケット）に分割して送信する方式です。

回線交換方式は通信で占有していましたが、パケット交換方式は占有することなく、相乗りすることが可能です。

それぞれのパケットには宛先などの情報が付けられており、ネットワーク上を別々の経路で送られることもあります。

受信側では、届いたパケットを正しい順番に並べ直し、元のデータに復元します。

複数の利用者で通信回線を共有できるため、回線を効率よく利用できることが大きな特徴です。

現在のインターネットでは、このパケット交換方式が採用されています。

大きなファイルを送信するときも、小さなパケットに分割して送ることで、多くの利用者が同じ回線を利用できます。

ネットワークトポロジ

ネットワークを構築する際は、コンピュータやネットワーク機器をどのように接続するかを決める必要がありますが、これをネットワークトポロジと言います。

基本情報技術者試験では、スター型・バス型・リング型・メッシュ型の特徴や違いが問われることがあります。

ネットワーク方式は「どのように通信するか」を表します。
ネットワーク構成（トポロジ）は「どのような形で接続するか」を表します。

スター型

スター型は、すべてのコンピュータを中央のネットワーク機器（スイッチやハブ）に接続する構成です。

接続した形が星（スター）のように見えることから、この名前が付いています。

現在の家庭や企業のLANでは、最も多く利用されているネットワーク構成です。

メリット	デメリット
・現在最も普及している構成 ・障害箇所を特定しやすい ・1台が故障しても他の端末へ影響しにくい ・端末を追加しやすい	・中央のスイッチやハブが故障すると通信できなくなる

バス型

バス型は、1本の通信ケーブルに複数のコンピュータを接続する構成です。

すべての端末が1本のケーブルを共有して通信を行います。

メリット	デメリット
・構築費用を抑えられる ・配線が少なくて済む	・主ケーブルが故障すると全体に影響する ・通信が集中すると速度が低下しやすい

リング型

リング型は、コンピュータ同士を輪（リング）のようにつないだ構成です。

データはリング上を順番に流れ、目的のコンピュータまで届けられます。

メリット	デメリット
・データの衝突が発生しにくい ・通信を公平に行える	・1か所の障害が全体へ影響する場合がある ・機器の追加や変更がやや難しい

メッシュ型

メッシュ型は、コンピュータやネットワーク機器を複数の経路で接続する構成です。

それぞれの機器が複数の通信経路を持っているため、1本の回線が故障しても別の経路で通信を継続できます。

メリット	デメリット
・障害に強い ・通信経路を複数確保できる	・構築・運用コストが高い

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