コンピュータネットワークとは
コンピュータネットワークとは、データを交換したり、リソースを相互に共有したりできる相互接続されたコンピューティングデバイスを指します。これらのネットワークデバイスは、通信プロトコルと呼ばれるルールのシステムを使用して、物理的またはワイヤレステクノロジーを介して情報を送信します。
以下は、一般的なコンピュータネットワークに関するよくある質問 (FAQ) の回答です。
コンピュータネットワークの仕組み
ノードとリンクは、コンピュータネットワークの基本的な構成要素です。ネットワークノードは、モデム、ハブ、スイッチなどのデータ通信機器 (DCE)、または 2 台以上のコンピュータやプリンタなどのデータ端末機器 (DTE) の場合があります。リンクとは、2 つのノードを接続する伝送メディアを指します。リンクは、ケーブルワイヤや光ファイバーなどの物理的なもの、またはワイヤレスネットワークで使用される空きスペースの場合があります。
動作中のコンピュータネットワークでは、ノードはリンクを介して電子データを送受信する方法を定義する一連のルールまたはプロトコルに従います。コンピュータネットワークアーキテクチャは、これらの物理的および論理的コンポーネントの設計を定義します。また、ネットワークの物理コンポーネント、機能構成、プロトコル、および手順の仕様を示します。
コンピュータネットワークが行うこと
コンピュータネットワークは、1950 年代後半に、軍事および防衛で使用するために最初に作成されました。それらは当初、電話回線を介してデータを送信するために使用され、商業的および科学的な用途は限られていました。インターネット技術の出現により、コンピュータネットワークは企業にとって不可欠になりました。
現代のネットワークソリューションは、接続性以上のものを提供します。そのようなソリューションは、今日のビジネスのデジタルトランスフォーメーションとビジネスが成功する上で重要です。基盤となるネットワーク機能は、よりプログラム可能で、自動化され、安全になっています。
最新のコンピュータネットワークは次のことが行えます。
仮想的に動作する
基盤となる物理ネットワークインフラストラクチャを論理的に分割して、複数の「オーバーレイ」ネットワークを作成できます。オーバーレイコンピュータネットワークでは、ノードは仮想的にリンクされており、データは複数の物理パスを介してノード間で送信できます。例えば、多くのエンタープライズネットワークがインターネット上にオーバーレイされています。
大規模に統合する
最新のネットワークサービスは、物理的に分散したコンピュータネットワークを接続します。これらのサービスは、自動化とモニタリングを通じてネットワーク機能を最適化し、1 つの大規模で高性能なネットワークを作成できます。ネットワークサービスは、需要に基づいてスケールアップまたはスケールダウンできます。
変化する状況に迅速に対応する
多くのコンピュータネットワークはソフトウェアで定義されています。トラフィックは、デジタルインターフェイスを使用して一元的にルーティングおよび制御できます。これらのコンピュータネットワークは、仮想トラフィック管理をサポートしています。
データセキュリティを実現する
すべてのネットワークソリューションには、暗号化やアクセス制御などのセキュリティ機能が組み込まれています。ウイルス対策ソフトウェア、ファイアウォール、マルウェア対策などのサードパーティーソリューションを統合して、ネットワークをより安全にすることができます。
コンピュータネットワークアーキテクチャのタイプ
コンピュータネットワークの設計は、大きく次の 2 つのカテゴリに分類されます。
1.クライアントサーバーアーキテクチャ
このタイプのコンピュータネットワークでは、ノードはサーバーまたはクライアントになり得ます。サーバーノードは、メモリ、処理能力、データなどのリソースをクライアントノードに提供します。サーバーノードは、クライアントノードの動作を管理する場合もあります。クライアントは相互に通信できますが、リソースを共有しません。例えば、エンタープライズネットワークの一部のコンピュータデバイスは、データと構成設定を保存します。このようなデバイスは、ネットワーク内のサーバーです。クライアントは、サーバーマシンにリクエストを行うことにより、このデータにアクセスできます。
2.ピアツーピアアーキテクチャ
ピアツーピア (P2P) アーキテクチャでは、接続されたコンピュータは同等の能力と権限を持っています。調整するための中央サーバーはありません。コンピュータネットワーク内の各デバイスは、クライアントまたはサーバーとして機能できます。各ピアは、メモリや処理能力などのリソースの一部をコンピュータネットワーク全体と共有する場合があります。例えば、一部の企業は P2P アーキテクチャを使用して、3D グラフィックレンダリングなどのメモリを消費するアプリケーションを複数のデジタルデバイスでホストしています。
ネットワークトポロジーとは
ノードとリンクの配置は、ネットワークトポロジーと呼ばれます。それは、さまざまな結果を得るためにさまざまな方法で設定できます。ネットワークトポロジーのタイプには次のものがあります。
バストポロジー
各ノードは、他の 1 つのノードにのみリンクされています。ネットワーク接続を介したデータ送信は一方向で行われます。
リングトポロジー
各ノードは他の 2 つのノードにリンクされ、リングを形成します。データは双方向に流れる可能性があります。ただし、単一ノードに障害が発生すると、ネットワーク全体がダウンする可能性があります。
スタートポロジー
中央サーバーノードは、複数のクライアントネットワークデバイスにリンクされています。データが各ノードを通過する必要がないため、このトポロジーのパフォーマンスは向上します。また、より信頼性があります。
メッシュトポロジー
すべてのノードは他の多くのノードに接続されています。フルメッシュトポロジでは、すべてのノードがネットワーク内の他のすべてのノードに接続されます。
エンタープライズコンピュータネットワークのタイプ
組織の規模と要件に応じて、エンタープライズプライベートネットワークには次の 3 つの一般的なタイプがあります。
ローカルエリアネットワーク (LAN)
LAN は、サイズと地理的に制限された相互接続システムです。通常、単一のオフィスまたは建物内のコンピュータとデバイスを接続します。LAN は、中小企業によって、または小規模なプロトタイピングのテストネットワークとして使用されます。
ワイドエリアネットワーク (WAN)
建物、都市、さらには国にまたがるエンタープライズネットワークは、ワイドエリアネットワーク (WAN) と呼ばれます。ローカルエリアネットワークは、近接した場所でより高速にデータを送信するために使用されますが、WAN は、安全で信頼性の高い長距離通信用にセットアップされています。
SD-WAN (またはソフトウェア定義の WAN) は、ソフトウェアテクノロジーによって制御される仮想 WAN アーキテクチャです。SD-WAN は、セキュリティとサービス品質を犠牲にすることなく、アプリケーションレベルで制御できる、より柔軟で信頼性の高い接続サービスを提供します。
サービスプロバイダーネットワーク
サービスプロバイダーネットワークにより、顧客はプロバイダーからネットワーク容量と機能をリースできます。ネットワークサービスプロバイダーは、電気通信会社、データキャリア、ワイヤレス通信プロバイダー、インターネットサービスプロバイダー、および高速インターネットアクセスを提供するケーブルテレビ事業者で構成されています。
クラウドネットワーク
概念的には、クラウドネットワークは、インフラストラクチャがクラウドベースのサービスによって提供される WAN と見なすことができます。組織のネットワーク機能とリソースの一部またはすべては、パブリックまたはプライベートクラウドプラットフォームでホストされ、オンデマンドで利用できます。これらのネットワークリソースには、仮想ルーター、ファイアウォール、帯域幅、ネットワーク管理ソフトウェアが含まれ、必要に応じて他のツールや機能を利用できます。
今日の企業は、クラウドネットワークを使用して、市場投入までの時間を短縮し、規模を拡大し、コストを効果的に管理しています。クラウドネットワークモデルは、現代の企業向けのアプリケーションを構築および提供するための標準的なアプローチになっています。
AWS コンピュータネットワークサービスとは
AWS ネットワークサービスは、企業に以下を提供するように設計されています。
ネットワークセキュリティ
AWS インフラストラクチャは、機密性と整合性を確保し、最高のグローバルネットワークセキュリティ基準を満たすために、24 時間年中無休でモニタリングされます。
ネットワークの可用性
AWS には、世界中のどこでも高い可用性を実現するために必要なグローバルインフラストラクチャがあります。
ネットワークパフォーマンス
AWS ネットワークサービスは、最小限のラグタイムで高速パフォーマンスを実現します。
AWS ネットワークサービスの使用方法
AWS ネットワークサービスは、次のユースケースで利用できます。
ネットワークファウンデーション
このサービスでは、Virtual Private Cloud (VPC) およびオンプレミスネットワークを VPC にリンクするためのソリューションを提供します。Amazon VPC、AWS transit gateway、および AWS プライベートリンクは、ネットワーク要件を満たすために最適化されたソリューションを提供します。
ネットワークセキュリティ
AWS Shield、AWS WAF、AWS Firewall Manager などのサービスは、サイバー攻撃から AWS クラウドネットワークとアプリケーションを保護します。
AWS ネットワークサービスと、それらが組織にどのように役立つかについて詳しくは、「サービスの概要」をご覧ください。