【ネットワークの基礎知識】LANとWAN〜インターネットの仕組み

【ネットワークの基礎知識】LANとWAN〜インターネットの仕組み
ハテオ君

ネットワークとかインターネットってどんな仕組みになっているんだろぅ...。またネットワークの基礎知識が知りたいなぁ。

今回はこの悩みを解決します!

今回の記事テーマ

ネットワークとインターネットの基礎知識を徹底解説!
※今回の記事はIT完全未経験者用です。

IT業界ではネットワークとインターネットの知識が必ず必要です。

またこの知識は、ITが普及している現在の世の中では、必ず役に立つ知識となり、生活をより便利できるメリットもあります。

このネットワークの基礎知識を身につけ、IT社会を効果的に渡り歩いていきましょう!

本日の記事内容

記事の最後には、今回の内容に関しての確認問題も用意していますので、インプットとアウトプットとしても是非活用してみてください。

元中卒の自分が、誰でも理解できるように解説していきます。

それでは早速見ていきましょう。

黄島 成

ネットワークとインターネットの基礎知識

最初に、ネットワークとインターネットの基礎知識を解説して行きます。

まずは以下3点の基礎知識を理解しましょう!

  • ネットワーク
  • インターネット
  • プロトコル

順番に詳しく見ていきましょう。

ネットワークとは?

ネットワークとは、IT機器同士が繋がってる状態を指す言葉

ネットワークとは?

例えば、地域のコミュニティーやビジネスのコミュニティーを『○○ネットワーク』と呼びますよね。

つまり何かの「繋がり」を意味しています。

人間の場合は人と人が繋がっているということを意味しますがIT業界では「IT機器とIT機器」がつながっていることを意味します。

ITのネットワークとは、コンピュータ同士が通信網によってつながっている状態のこと!

インターネットとは?

インターネットとは、ネットワークとネットワークを繋げるモノ

インターネットが存在することで、コンピュータ同士がデータのやり取りを行うことが可能となります。

IT機器だけではWordやExcelでデータの作成や閲覧は出来るが、メールやWebサイトを利用することは不可能です。

なぜなら、インターネットに繋がっていないから。

そのため、Webサイトやメールなどを使う場合はインターネットに接続しないと利用はできないということになる。

インターネットとは、世界中のネットワークに繋がった大規模なネットワーク!

プロトコル(通信規約)

プロトコルとは、データ通信を行う上でのルールのようなモノ。

現実世界では、様々な決まり事(ルールや法律)があるように、ネットワーク上でも様々な決まり事があります。

この決まり事を、プロトコル(Protocol)と呼ぶ!

プロトコルの例

  • メールを送る際の決まり事 「メールを送る時は、相手のメールアドレスを入力し件名を入力してください」など
  • ホームページを閲覧する際の決まり事 「ホームページを閲覧する時には、httpsを使ってください」など

この他にも様々なプロトコルが存在します。

このプロトコルを守ることで世界中のコンピュータとデータのやり取りや、閲覧などが可能となっています。

プロトコルについて詳しく知りたい方は通信プロトコルとは何か?基礎知識〜TCP/IPの階層まで徹底解説をご覧ください。

ネットワークの種類(LANとWAN)

ネットワークはIT機器同士が通信網によって繋がった状態のことを指します。

このIT機器同士を繋げるために使われるネットワークとして、以下2種類のネットワークが使われる。

  • LAN(ローカルエリアネットワーク)
  • WAN(ワイドエリアネットワーク)

順番に詳しく見ていきましょう。

LAN(ローカルエリアネットワーク)とは?

LANとは、小規模のネットワークのことです。

具体的には、Localローカル Areaエリア Networkネットワークの頭文字をとった略で、一定の限られたエリアで利用できるネットワークのこと。

  • 家庭で使うネットワークを「家庭LAN」と呼ぶ
  • 会社で使うネットワークを「社内LAN」と呼ぶ

また現在では、ケーブルを繋がず無線で接続するLANが主流で「無線LAN(Wi-Fi)と呼ぶ。

ここつまりLANとは、一定の限定されたエリアで接続できるネットワーク

WAN(ワイドエリアネットワーク)とは?

WANとは、大規模なネットワークのことです。

具体的には、Wideワイド Areaエリア Networkネットワークの頭文字をとった略で、世界中のどこでもつながるネットワークのこと。

普段から皆さんが使うインターネットはWANの中の1つです。

このWANのおかげで、世界中の人とコミュニケーションが取ることが可能となる。

簡単に言うと、WANの中に複数あるのが「LAN」LANとLANが繋がったものが「WAN」というイメージです。

LANからWANへ接続する流れ

LANからWANへ接続するためには、ゲートウェイ(Wi-Fiルータ)が必要です

LANからWANへ接続の流れ

  • リIT機器とWi-Fiルータを繋ぐ
    (LAN)
  • LANからWi-Fiルータを経由
    (ゲートウェイ)
  • Wi-Fiルータからインターネットへ接続
    (WAN)

ゲートウェイは、WANへの出入り口を意味しており、主にWI-Fiルータのことを指しています。

もっとわかりやすく現実世界を例で考えてみしょう。

例:服を買いにアパレル店へ行くまでの過程

  • まず最初、家の中で出かける準備
  • 次に、準備が終わったら家から外へ出る
  • そして、目的地まで電車などを使って目的の店まで行く

上記図の場合

  • 家の中=LAN
  • 玄関=ゲートウェイ
  • 家の外=WAN

つまりLANからWANへ流れは「LAN→ゲートウェイ→WANとなります。

この流れはネットワークでは基礎中の基礎になるので必ず覚えておきましょう!

IPアドレスの役割と種類

ネットワークに接続したりインターネットを利用する場合、IPアドレスというものが必要不可欠です。

IPアドレスの基礎知識を理解するために以下3つについて解説していきます。

  • IPアドレスとは何か?
  • IPアドレスのバージョン
  • IPアドレスの種類

IPアドレスとは何か?

IPアドレスとは、IT機器ごとに割り振られている識別番号です。

具体的には、Internetインターネット Protocolプロトコル addressアドレスの略で、通信機器を識別するため世界中の1台1台に必ず割り振られている番号です。

例えば、人間に名前がない場合「あの人は誰?この人は誰?」というように人を識別でなくなりますよね。

ネットワークでも人間と同じで、IT機器同士コミュニケーション(データ通信)を行います。その時に通信相手のIT機器を識別できないと、データ通信は不可能。

そのため、IT機器を識別するための番号としてIPアドレスが割り振られています。

IPアドレスとは、データ通信を行うために、通信相手を識別するために存在する番号!

IPアドレスのバージョン

現在普及しているIPアドレスは、IPv4 というバージョンが主流です。

IPv4では32ビット(列)からなる「0と1」のみの数字が使われるIPアドレスです。

32ビット列:11000000 0100110100001101 11110011

上記数字は2進数と呼ばれる表記で表されており、コンピュータでも理解ができる数字として管理されている。

しかし、コンピュータが理解できても人間からすると少し分かりづらいですよね。

そのため、10進数と呼ばれる1~10までの数字に変換して表記することもあります。

2進数:11000000 0100110100001101 11110011

10進数:192.77.13.243

このIPv4では、役43億通りのIPアドレスを各IT機器に割り振ることが可能となっております。

IPアドレスの種類

IPv4のIPアドレスは、約43億個のIPアドレスを各IT機器に割り振ることができます。

しかし、世界の人口は現在80億人弱なので1人1台のデバイスを持つと仮定した場合、43億個のアドレスでは圧倒的に足りない問題が生じます。

その問題を解決するために、LAN内を閉鎖ネットワークと定め、閉域ネットワークでは同じIPアドレスを使用できるようにしました。

この対策のおかげで、IPアドレスが枯渇する問題を解決することができたんです!

そこで登場したのが以下2種類のIPアドレス

  • プライベートIPアドレス
  • グローバル IPアドレス

プライベートIPアドレス

プライベートIPアドレスとは、LAN内で設定できる IPアドレスです。

具体的には、社内LANや家庭LANで使われるIT機器であれば同じIPアドレスを設定することが可能。

しかしプライベートIPアドレスだけではインターネットを利用することができません。

インターネットを利用するためには、グローバルIPアドレスが割り振られているIT機器か、Wi-Fiルータなどを経由しないといけないです。

グローバルIPアドレス

グローバル IPアドレスとは、WAN内で設定できる IPアドレスです。

具体的には、インターネットに接続できる機器に割り振られた IPアドレスのこと。

Wi-Fiルータや携帯などは、グローバルIPアドレスが設定されているためデータ通信を行うことが可能となっています。

そのため、インターネット通信を行うためには必ず必要になるのがグローバル IPアドレスが必要となります。

この2種類のIPアドレスが登場したことによって、IPアドレスの枯渇問題が解決しました。

ドメイン(DNS)の機能と役割

インターネット上にあるWebサイトには、ドメインと呼ばれるものが設定されています。

このドメインが存在することで、皆さんが目的のページやサイトを閲覧取得することが可能となっている。

では最後にこのドメインの以下2点について解説していきます。

  • ドメインとは何か?
  • ドメインの機能(DNS)

ドメインとは何か?

ドメインとは、IPアドレスに紐付いた人間でもわかりやすい名前のことです。

簡単に言えば、ネット上の住所です!

IPアドレスは、0と1の機械が理解しやすい数字で表されているため、人間ではわかりずらいです。

そのため、人間でもわかりやすいIPアドレスに紐づけられたネット上の住所がドメインとなります。

当サイトICT革命のIPアドレス

ICT革命のドメイン:1619510487 3600 600 86400 3600

これではちょっとわかりずらいですよね。このIPアドレスをドメインで表すと以下通り。

当サイトICT革命のドメイン

ICT革命のドメイン:www.ictkakumei.com

こっちの方が分かりやすいし覚えやすいですよね。

つまりドメインとは、IPアドレスを人間でも分かりやすいものに変換したものとなっています。

ドメインの機能(DNS)

ドメインの機能としてDNS(ドメインネームシステム)が使われています。

DNS(ドメインネームシステム)とは、IPアドレスの『名前解決』をする機能

具体的には、ドメイン名に対するIPアドレスは何か?また逆にIPアドレスに対するドメイン名は何か?を調べ探し出す機能です。 

一言で言えば辞書のような仕組みとなっています。

例:辞典で『ドメイン』を調べる場合

  • リまず『』から始まる文字列について書かれたエリアを探す。
  • 次に『』『』『』というように絞り込んで探す。
  • 最後に対象の単語を見つけ出し解決しますよね。

DNSも同様に『ictkakumei.com』の場合

  • まず『.』で区切られた順に右側から検索を行う
  • 次に『com』の情報を管理するDNSサーバの場所を探す
  • 最後に対象のサーバに『ictkakumei.com』のIPアドレスを確認

上記の流れでIPアドレスを確認します。

DNSが無い場合、ドメインがどんなIPアドレスかを解決できないので、目的のサイトやメールを送ることが不可能です。

つまりDNSとは、目的のサイトやページを見つけ出すために存在する辞書の様な機能

インターネットを利用する上でDNSは必要不可欠となっています。

今回のまとめ&確認問題

【ネットワークの基礎知識】LANとWAN〜インターネットの仕組みまとめ

ネットワークの基礎知識については上記内容で以上となります。

それではまず今回の内容をまとめていきましょう。

まとめ

  • ネットワーク=IT機器が相互につながった状態。インターネット=ネットワーク同士がつながった状態
  • ネットワークの種類は『LAN』と『WAN』の2つが存在する
  • IPアドレスはIT機器を識別するために割り振られてる番号
  • ドメインはIPアドレスを人間でも理解できる名前に変換したモノ

今回の確認問題「アウトプット用」

確認問題

基礎知識の確認問題③

「次へ」で問題スタート!

①解説

【問題①】

インターネットの説明として適切なものはどれか。

:IT機器とIT機器がつながっている状態
不正解 
:ネットワークとネットワークがつながっている状態
正解〇
:世界中のコンピュータとデータ通信を行う際の決まり事
不正解 

【解説】

インターネットはネットワークの中に存在するネットワークの1種です。

ネットワークはIT機器同士がつながった状態を指す言葉で、インターネットは世界中のネットワークにつながった大規模なネットワークです。

つまり答えは「」となる。

②解説

【問題②】

WANに関する記述として、最も適切なものはどれか。

:ADSL、光ファイバなど、データ通信に使う周波数帯域が広く、高速通信が可能である。
不正解× 高速通信はWANとは関係ない。
:あらゆる情報端末や機器が、有線や無線の多様なネットワークによって接続され、いつでもどこからでも様々なサービスが利用できる。
不正解× WANを利用するにはプロバイダとの契約必要。
:ケーブルの代わりに電波を利用して構築する。
不正解× WANは有線と無線どちらでも利用可能
:通信事業者のネットワークサービスを利用して、本社-支店間など地理的に離れたLAN同士を結ぶ。
正解◯

【解説】

WANとは簡単に言うと、世界中のどこでもつながる大規模なネットワークのことです。
みなさんが普段から使っているインターネットがこのWANに該当する。

WANとは別にLANと言うネットワークがありますが、LANは一定の限られたエリアで利用ができるネットワークです。

例えば、社内でしか使えなかったり家の中でしか使えないという特定の人しか利用できない閉鎖ネットワークです。

つまりWANの中に無数に存在するネットワークがLANで、LANとLANがつながったネットワークがWANとなります。

つまり答えは「」となる。

③解説

【問題③】

IPアドレスに関する記述のうち、適切なものはどれか。

 IP192.168.1.1のように4バイト表記のIPアドレスの数は、地球上の人口(約70億)よりも多い。
不正解× 4バイトの場合、2の32乗なので32億個となる。
:IPアドレスは、各国の政府が管理している。
不正解× IPアドレスは世界的に管理されている。
:IPアドレスは、国ごとに重複のないアドレスであればよい。
不正解× グローバルIPアドレスは重複してはいけない
:プライベートIPアドレスは、同一社内などのローカルなネットワーク内であれば自由に使ってよい。
正解◯

【解説】

IPアドレスとは、世界中のIT機器を識別するためにIT機器ごとに振り分けられている番号です。

現在主流のIPアドレスはIPv4 というバージョンで、32ビット(列)からなる「0と1」のみの数字が使われいます。

しかし、約43億個しか割り振れないため世界中の人口には割り振れないです。

そのため、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスに分けて、プライベートIPアドレスのは同一LAN内では同じものを使えるように規定し枯渇問題を解説しました。

つまり答えは「」となる。

最後まで読んでいただきありがとうございました!

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また、質問や問い合わせに関しては、コメント欄かお問い合わせフォームを活用ください。

それではまたお会いしましょう。

黄島 成

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