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Local area network

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LANから転送てんそう

Local area network(ローカル・エリア・ネットワーク。LAN)とは、企業きぎょう官庁かんちょうのオフィスや工場こうじょうなどの事業じぎょうしょ学校がっこう家庭かていなどで使用しようされるコンピュータネットワークである。 狭義きょうぎにはイーサネット代表だいひょうされる通信つうしんケーブルとデータリンクそう技術ぎじゅつ方式ほうしき規格きかくし、広義こうぎには事業じぎょう所内しょない家庭かていない使用しようされるコンピュータネットワーク情報処理じょうほうしょりシステムを場合ばあいがある。 ほんこうでは狭義きょうぎ技術ぎじゅつ方式ほうしき規格きかくについて解説かいせつする。

歴史れきしてき経緯けいいから初期しょき技術ぎじゅつ規格きかくとして可能かのう配線はいせんちょうすうひゃく程度ていどであったことから、室内しつない建物たてものないおも対象たいしょうとする意味いみでLocal Area Networkという名称めいしょうであるが、現在げんざいではすうじゅうkmの延長えんちょう可能かのう規格きかく存在そんざいする。

概説がいせつ

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Ethernet LAN
バスネットワークトポロジを使用しようしたローカルエリアネットワークの概念がいねん

LANの標準ひょうじゅん組織そしきである米国べいこく電気でんき電子でんし技術ぎじゅつしゃ協会きょうかい(IEEE)や国際こくさい標準ひょうじゅん機構きこう(ISO)での定義ていぎによると

  1. 限定げんていされたひろがりをもつ地域ちいきで、コンピュータをはじめとする様々さまざま機器ききあいだ自由じゆう情報じょうほう交換こうかんができる。
  2. 導入どうにゅうしたユーザーが主体しゅたいとなって管理かんり運営うんえいする(電気でんき通信つうしん事業じぎょうしゃ資格しかく不要ふよう)。
  3. ことなるベンダー作成さくせいされた機器ききをLANに接続せつぞくでき、相互そうご通信つうしん可能かのう(マルチベンダ接続せつぞく)。

といった特徴とくちょうをもっている。

ほんこうでは狭義きょうぎ技術ぎじゅつ方式ほうしき規格きかく種類しゅるい歴史れきし概観がいかんする。個別こべつ方式ほうしき構成こうせい動作どうさについてはそれぞれの見出みだ項目こうもく参照さんしょうされたい。 またほんこう解説かいせつする単独たんどくのLANを複数ふくすうわせた広義こうぎのLANである事業じぎょう所内しょないLAN、企業きぎょうないLANなどについては、該当がいとうふし参照さんしょうされたい。

LANの種類しゅるい

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LANが商用しょうようされる初期しょき時期じき規格きかくされたLANの種類しゅるいにはつぎのものが存在そんざいする。

このうちイーサネットが商業しょうぎょうてき普及ふきゅうひろめ、以後いごそれを高速こうそくした後継こうけい規格きかくがデファクト・スタンダードとなっている。


近年きんねん無線むせん方式ほうしきによる、無線むせんLANIEEE 802.11シリーズ)も普及ふきゅうしている。

HomePNA家庭かていない既設きせつ電話でんわせん利用りようするLANである。

既設きせつ電灯でんとうせん配電はいでんせん利用りようするPLC家庭かていないLANのしん技術ぎじゅつとして注目ちゅうもくされている。

LANの歴史れきし

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LANの発祥はっしょうひとつであるイーサネットは1973ねんこめXeroxパロアルト研究所けんきゅうじょロバート・メトカーフ中心ちゅうしん開発かいはつされた。 これに先立さきだもととなる研究けんきゅうとして1960年代ねんだい中頃なかごろポール・バラン(アメリカ)またはドナルド・デービス(イギリス)によるパケット通信つうしん、1970ねんごろハワイ大学はわいだいがくにおけるALOHAプロジェクトによる多重たじゅうランダムアクセス通信つうしん方式ほうしき研究けんきゅうがある。

1980ねん2がつIEEE 802委員いいんかい発足ほっそくする。これは可変かへんサイズのパケットを伝送でんそうするネットワークにかんする検討けんとう目的もくてきとしたものであった。 このとしDIX規格きかくのEthernet Iが発表はっぴょうされる。

1982ねん、DIX規格きかくのEthernet IIが発表はっぴょうされる。

1983ねん、IEEE 802.3 10Base5が標準ひょうじゅんされる。

1984ねん、IEEE 802.3a 10Base2が標準ひょうじゅんされる。べいIBMがトークンリングを開発かいはつする。

1987ねんアメリカ国家こっか規格きかく協会きょうかい(ANSI)でFDDIが標準ひょうじゅんされる。

1990ねん、IEEE 802.3i 10Base-Tが標準ひょうじゅんされる。

1995ねん、IEEE 802.3u 100Base-TXが標準ひょうじゅんされる。

1998ねん、IEEE 802.3z 1000Base-SX、LXが標準ひょうじゅんされる。

1999ねん、IEEE 802.3ab 1000Base-Tが標準ひょうじゅんされる。

2006ねん、IEEE 802.3an 10GBase-Tが標準ひょうじゅんされる。

その40GigabitEthernet、100GigabitEthernetの開発かいはつつづいている。

LANの分類ぶんるい

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レイヤについてはOSI参照さんしょうモデル参照さんしょうのこと。

トポロジーによる分類ぶんるい(レイヤ1)

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トポロジー(形状けいじょう)による分類ぶんるいでは、スターがたバスがたリングがたの3つに分類ぶんるいされる。これらはかく規格きかくにおける伝送でんそう媒体ばいたい接続せつぞく機器きき実装じっそうにより形成けいせいされるものである。

  • スターがたLANは、中央ちゅうおう集線しゅうせん装置そうちであるハブき、すべての端末たんまつ接続せつぞくするかたちである。配置はいち変更へんこう柔軟じゅうなんおこなえ、故障こしょう箇所かしょ特定とくていもしやすいことから、ひろ普及ふきゅうしている。ただし、ハブ部分ぶぶん故障こしょうきた場合ばあいにはぜん端末たんまつ相互そうご通信つうしん不可能ふかのうになるため、信頼しんらいせい必要ひつよう場合ばあいはハブを二重化にじゅうかするなどの対策たいさくをとることがおおい。たとえばツイストペアケーブル(ひねたいせん)を利用りようしたイーサネット(10Base-T、100Base-TX、1000Base-Tとう)、トークンリング[1]がある。
  • バスがたLANは、バスとばれる伝送でんそう接続せつぞくするかたちであり、基幹きかんケーブルに短冊たんざくじょうはしまつがぶらがるようなかたちとなる。バスじょう一部いちぶ故障こしょう発生はっせいした場合ばあい故障こしょうてんえる通信つうしん不可能ふかのうになる。構成こうせいじょうバスをやす以外いがい信頼しんらいせい向上こうじょう手段しゅだんがないため、信頼しんらいせい向上こうじょうむずかしい。たとえば同軸どうじくケーブルをもちいるイーサネット(10Base5、10Base2)、トークンバスがある。
  • リングがたLANは、端末たんまつ順次じゅんじ伝送でんそうにつないでいくかたちであり、伝送でんそう数珠じゅずつなぎの円形えんけいとなる。伝送でんそうおよ伝送でんそう機器きき障害しょうがい発生はっせいするとLANが停止ていしするため、伝送でんそうを2じゅうにする場合ばあいおおい。また2じゅうすることにより、途中とちゅう伝送でんそう機器きき故障こしょう伝送でんそう切断せつだんなどの各種かくしゅ障害しょうがいたい非常ひじょうつよくなるため、基幹きかんようもちいられることがおおい。たとえばFDDIがある。

LANのトポロジーにかんする議論ぎろんは、伝送でんそう媒体ばいたい(ケーブル、ひかりケーブル)とデータリンクそう接続せつぞくする機器ききあいだ共有きょうゆうするイーサネット(10Base5、10Base2)、FDDI現役げんえきであった1990年代ねんだいまでは意義いぎのあるところだったが、そののLANスイッチの普及ふきゅう拡大かくだいにより、近年きんねんではほぼすべてがスターがた配線はいせんになっている。

伝送でんそう媒体ばいたいによる分類ぶんるい

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かく規格きかくにおいて使用しようする伝送でんそう媒体ばいたいさだめられている。おもれいとしては同軸どうじくケーブルツイストペアケーブル(ひねたいせん)ひかりファイバー無線むせん(大気たいき電波でんぱ伝播でんぱ)利用りようされる。

標準ひょうじゅん名称めいしょう 規格きかく名称めいしょう 伝送でんそう媒体ばいたい
IEEE 802.3 10Base5 そとみち9.5mm、特性とくせいインピーダンス50Ωおーむ同軸どうじくケーブル(Thickケーブル)
IEEE 802.3a 10Base2 そとみち5mm、特性とくせいインピーダンス50Ωおーむ同軸どうじくケーブル(Thinケーブル)
IEEE 802.3i 10BASE-T カテゴリ3以上いじょうのツイステッド・ペア・ケーブル
IEEE 802.3u 100Base-TX カテゴリ5以上いじょうのツイステッド・ペア・ケーブル
IEEE 802.3ab 1000Base-T カテゴリ5e以上いじょうのツイステッド・ペア・ケーブル

変調へんちょう方式ほうしきによる分類ぶんるい(レイヤ1)

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変調へんちょう方式ほうしきによる分類ぶんるいでは、ベースバンド方式ほうしきブロードバンド方式ほうしきけられる。

  • ベースバンド方式ほうしきは、コンピュータであつかわれるディジタルデータを符号ふごうし、変調へんちょうせずに電気でんきパルスとして伝送でんそう送信そうしんする方式ほうしきである。イーサネットやFDDI (TP-PMD, CDDI) がこの方式ほうしきである。
  • ブロードバンド方式ほうしきは、コンピュータであつかわれるディジタルデータを符号ふごうし、変調へんちょうして搬送波はんそうはとしてアナログ伝送でんそう送信そうしんする方式ほうしきである。IEEE 802.4(トークン・バス)がこの方式ほうしきである。

広義こうぎのLAN(だい規模きぼLAN)

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LANのもっと基本きほんてき構成こうせいはケーブルとデータリンクそう共有きょうゆうする単独たんどくのLANである。それについてはほんこう種類しゅるい解説かいせつした。 企業きぎょうなどの事業じぎょう所内しょない利用りようするコンピューターネットワークとしてのLANでは、複数ふくすうのLANをブリッジルーターLANスイッチもちいて接続せつぞくし、ネットワークを拡張かくちょうする。 ネットワークの拡張かくちょうたってはLAN技術ぎじゅつ以外いがいにシリアル回線かいせん、ATM、WDM伝送でんそう装置そうちなどが利用りようされる場合ばあいがある。 広義こうぎのLAN(だい規模きぼLAN)の構成こうせい方式ほうしきについてはさきべたもののほかIP(Internet Protocol)関係かんけいする技術ぎじゅつ、さらに上位じょういレイヤもふくめた技術ぎじゅつふく合体がったいとしてっている。 これらの話題わだいについてはネットワーク構築こうちく、(情報じょうほう)システム構築こうちく分野ぶんや技術ぎじゅつとして、関係かんけいする書籍しょせきなどの情報じょうほう参照さんしょうされたい。

脚注きゃくちゅう

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  1. ^ トークンリングという名称めいしょうであるが、配線はいせん機器きき実装じっそうはツイストペアケーブルによるスターがたトポロジーである。

関連かんれん項目こうもく

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