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IT担当者の必須知識が身につく 初級ネットワーク講座

通信ネットワークの仕組み

2013/05/28


 今回のテーマは「通信ネットワークの仕組み」。コンピュータ同士がどのような仕組みで通信しているのか、そのためにどのような手順や約束事があるのかを説明していく。そして、実際にやり取りされているデータを見ることのできるパケットキャプチャツールを紹介。更に、情報系の資格試験問題の中から関連問題を掲載しているので、ぜひ挑戦してみてほしい。

通信ネットワーク

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通信ネットワークとは

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通信ネットワークの概念

 コンピュータとコンピュータが会話をしコミュニケーションを図ること、それを「データ通信」という。では、どのようにして会話をしているのだろう。人間のようにコンピュータ同士が「おーい」「なんだい」というような会話をしているのだろうか?
 例えば、今、あなたはこの「キーマンズネット」のページを見ている。何の変哲もなく、ごく当たり前のことだと思えるが、実は今、あなたのパソコンは、世界中に何百万、何千万台とあるWebサーバの中からリクルート社のWebサーバを選んでこのページを見ているのだ。そして、あなたのパソコンとリクルート社のWebサーバが会話、そう「データ通信」をしているのである。
 それでは、あなたのパソコンとリクルート社のWebサーバとの間には何があるのだろうか?まずは、あなたのパソコンから見てみると、「LANケーブル」それとも「無線LAN」で繋がっているか?(途中に「スイッチングハブ」があるかもしれない。)そして「ルータ」。「ルータ」の先には、光ファイバ?それとも携帯回線?更に、その先には、見たことはないが「インターネット」というとてつもなく大きなネットワークがあるようだ。でもその先はわからない、わからなくてもリクルート社のWebサーバと会話している。いくつもの通信回線を経ているようだ。

図1 パソコンからキーマンズネットのWebサーバまでの間に何があるか
図1 パソコンからキーマンズネットのWebサーバまでの間に何があるか

 あなたのパソコンやリクルート社のWebサーバのように、通信をするコンピュータのことを「ノード」といい、「ノード」同士の繋がり方を「リンク」という。では「ノード」と「リンク」だけで「データ通信」は可能であろうか。いや、もう1つの要素“コンピュータとコンピュータが会話をするための約束事”が必要になる。コンピュータとコンピュータの会話は人間の場合と似ている。例えば、日本人のA君とフランス人のB君が会話するとしよう。 A君は、日本語会話と英会話ができる。B君はフランス語会話と英会話ができる。お互い自分の国の言葉でしゃべり始めたらどうなるだろうか。

図2 日本人A君とフランス人B君の会話
図2 日本人A君とフランス人B君の会話

 これでは、A君とB君の意思の疎通が図れない。そこでお互いができる英会話を用いることにしよう。これで、A君とB君の意思の疎通が図れ、コミュニケーションが成立する。
  このように、コンピュータとコンピュータが会話をし意思の疎通を図るための手順や過程のことを「プロセス」という。「データ通信」は1つのコンピュータと1つのコンピュータの意思疎通のことを指す。しかし、インターネットの世界では、世界中多くのコンピュータが接続し、同時に複数のコンピュータ同士が会話している。そういった全体的な枠組みのことを「通信ネットワーク」という。

図3 データ通信と通信ネットワークの違い
図3 データ通信と通信ネットワークの違い
「通信ネットワーク」は、「ノード」「リンク」「プロセス」この3要素で成り立っている。

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