ネットワーク構築

　ＬＡＮ（Local Area Network）　　

ＬＡＮとは

ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）とは複数のＰＣを接続したコンピュータネットワークのことをいいます。最近では、企業はもちろん個人でも複数のＰＣを所有しているのも珍しくありません。複数のＰＣをネットワークによってつなぎ資源共有する技術の事です。家庭内に２台以上のＰＣを所有している個人ユーザーが「家庭内ＬＡＮ」を構築している例も少なくありません。ＬＡＮを構築することによりスタンドアローン利用にはない数々のメリットを引き出すことができます

ＬＡＮ導入のメリット

インターネット接続環境は.急激に変わりつつ有ります。一昔　家庭では.電話回線によるダイアルアップ接続が主流でしたが. 今やプローバンド　インフラの整備により.各家庭でも超高速・低料金のサービスが提供されつつあります。その中でＬＡＮ構築によるインターネット環境の共有によるメリットは.計り知れない物が有ります。
ＬＡＮ構築の１番のメリットは、データやファイルの共有、またスピーディな転送が可能になることです。従来ならばファイルの受け渡しにはフロッピーディスクを使うことが一般的でしたが、最近では文書が１枚のフロッピーに収まらないことも多くなってきました。また、異なるＰＣで同一データを使用するには元データをコピーし、やはりフロッピーなどで渡すしかありません。その手間だけでも非効率的なことがわかります。また、それだけではなくデータは通常常に更新されます。間違って新しいデータを追加したりすると非効率以前に業務上のミスとなってしまいますミスを防ぐためにコピーを許さなければ、データはそれが記憶された１台のＰＣでしか使えず、「必要なデータを、必要なときに、必要な場所で」という情報化のメリットはなきに等しいものとなってしまいます。ネットワーク化による「情報の共有」が、システムの情報化のメリットを最大限に引き出すためには必要不可欠となってきます。
小規模企業で複数台のＰＣをスタンドアローン使用している場合、プリンターをどのＰＣに接続するか迷うことが多いと思われます。プリンターがフル稼働するような特殊な業務は除いて、通常はＰＣが４～５台あってもプリンターは１台で間に合いますまた、複写帳票を印刷するドットインパクトプリンター、通常のレーザープリンター・カラープリンターを使い分ける場合も多いと思います。これがスタンドアローンで使用されていると、目的のプリンターが接続されたＰＣまでデータをフロッピーディスクで持ち運ぶしか方法はありません。デザイン関係の職場などでは大量のデータをやり取りする際に、通信では時間がかかりすぎるため、ＭＯやＺｉｐなどの大容量外部記憶メディアを用いてデータのやり取りをしなければなりません。それらのドライブを台数分購入することは極めて非効率的です。ネットワークを導入すると、あるＰＣに接続された周辺機器を、他のＰＣから自由に使用できます。小規模ネットワークならＭＯやＺｉｐドライブは１台あれば十分で、プリンタも必要最小限の台数ですみます。
ピア・ツー・ピア一昔前まではパソコンの買い替えは文字通り、古いＰＣを新しいＰＣに置き換えることでしたが、大容量のハードディスクが当然になってきた最近のＰＣでは、捨てるＰＣの大量のデータを新しいＰＣへ移し替えるには大変な作業が必要となってきます。ＣＰＵがＰｅｎｔｉｕｍ以前のようなマシンは別として、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５が稼動するレベルのＰＣならばまずネットワーク接続をして、データの転送を行い、その後プリンタを接続すれば、プリントアウトの作業はその古いＰＣに任せてしまい、新しいＰＣの負担を減らすことにより、より効率よくマシンが稼動することになります

ＬＡＮの基礎

ピア・ツー・ピア接続

Ｗｉｎｄｏｗｓ９５やＷｉｎｄｏｗｓ９８のもつネットワーク機能をそのまま利用して構成されているＬＡＮ。この構成ではそれぞれのＰＣは対等に扱われます。ＳＯＨＯやごく小規模の企業で、使用するＰＣが数台しかない場合はこれで十分といえます。あるＰＣに接続されているハードディスクやプリンタを共有資源としてＬＡＮ上に開放していれば、それはどのＰＣからも利用可能になります。この型のＬＡＮは導入や追加が簡単なので、最初は２～３台で始めたＬＡＮがあっという間に１０台以上になることも珍しくありません。しかしこのような自然発生的なＬＡＮでは、ＰＣの台数が多くなるにつれてさまざまな問題が発生してきます。というのも、「台数が増えるにしたがって障害が起こる可能性が高い」という弱点があるからです。例えば、ファイルの転送中に転送先のＰＣ使用者が電源を落とすことも考えられますし、また無秩序に使っていて同じ名前のファイルがＬＡＮ上に散らばってしまうといった問題も起こりがちです。このような障害を防ぐには、特定のＰＣにファイルやプリンタなどの共有資源を集中させるといった方法が有効です。これがクライアント・サーバ型のＬＡＮの基本的な考え方です。

クライアント・サーバー接続
クライアント・サーバシステムとは、個々のＰＣ（クライアント）とは別にクライアントの要求を処理するサーバと呼ばれるコンピューターを使用したものです。サーバは通常無人で２４時間稼動させておくことになります。小規模なＬＡＮでは、ネットワークを管理するサーバが１台ですが規模が大きくなるとデータベースを管理するサーバなどの用途に応じたサーバマシンが必要とされます。また、ピア・ツー・ピアでは、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５／９８の基本ネットワーク機能を使用しネットワークを構築しましたがクライアント・サーバ型では、ネットワークＯＳというソフトウェアが必要になります。ＮＯＳでは、現在ＷｉｎｄｏｗｓＮＴとＵＮＩＸ系の２つが主流となっています。社内ネットワークなど安定性が重視されるケースでは必須となります。クライアントとは違いサーバに障害が発生するとＬＡＮ全体に影響が及ぶからです。また、ＬＡＮ内のセキュリティ保護もＮＯＳが必要とされる重要な理由の１つでユーザーＩＤとパスワードによって利用者の確認を行いそれに応じて資源保護やアクセス制限を行うことができます。例えば、社内ネットワークで「利用者ごとにアクセスできる情報を制限したい」といった要求は、頻繁におこります。プロジェクトに関連しているメンバーにだけファイルを公開したり一般の社員と管理職でアクセスできるデータの範囲を区別するといった使い方もＮＯＳなら可能です。

ＬＡＮの構築

ＬＡＮの構成はＰＣやプリンタの台数、ＬＡＮを敷設する部屋や建物そして使い方や利用者のレベルなど全く同じＬＡＮは２つと存在しません。そこでネットワーク構築の基礎を紹介いたします。

まず、ネットワークの構築をする場合に重要なのはＬＡＮの配線です。基本的な配線スタイルとしてはハブを中心にツイストペアケーブルを使ってＰＣをスター型に配線するのが一般的です。

しかし、小規模なうちはハブ１台で十分ですがＰＣの台数が多いときや離れている場所にＰＣが固まっているケースではハブに集線してからハブ同士を接続する必要がでてきます

多くのＬＡＮでは、イーサネットという規格を基にネットワークを構成しています。イーサネットでは、データをパケットと呼ばれる小さな単位に分割して転送します。データを分割することで一度に送るデータの量や時間を短くしネットワークを複数のＰＣで同時に利用できるようにします。ただし厳密にいうと１つのＬＡＮの単位（セグメント）では同時に１つのパケットしか送れないという制限があります。

イーサネット（10BASE-T）での通信速度は10Mbps、最近ではその10倍の通信速度（100Mbps）をもつファーストイーサネット（100BASE-TX）も一般的に使われるようになりました。これからＬＡＮを新たに構築するなら初めからファーストイーサネット

で計画する方がいいでしょう。しかし、通信速度が10倍になったことでさまざまな問題も起こります。ハブ同士の接続条件が厳しくなったり、また既存のルーターやプリントサーバーのように10BASE-Tしかサポートしていない機器をネットワーク内に混在させなくてはいけないケースも起こります。

そこで、うまくＬＡＮを構築するためにはハブの種類や特徴を知ることが重要になってきます。

ハブには大きく分けて「ダムハブ」「デュアルスピードハブ」「スイッチングハブ」の３種類があります。

最も基本的な「ダムハブ」は、価格も安く導入も簡単なのですがそのままでは10BASE-Tと100BASE-TXを混在させることはできません。

その点「デュアルスピードハブ」を使うと、簡単に混在環境を構築できます。「スイッチングハブ」は高価なハブですが、それにはちゃんと理由があります。これはＬＡＮ全体の性能をアップさせるためのハブなのです。

イーサネットでは、パケット毎にデータを分割するのは前に説明していますが、実際には複数のＰＣから同時にパケットを送信することもあります。これをパケットの衝突（コリジョン）といいコリジョンが発生すると正しくデータを送ることができません。ＬＡＮに接続する台数が多くなると「何か遅くなった」と感じるのはこのコリジョンの発生が原因です。

「スイッチングハブ」では、パケットの送受信を自動的に学習して特定のポートにだけパケットを送ることでコリジョンの発生を抑えることができるうえサーバなどが接続されている負荷が集中しやすいポートを効率よく利用できます。

ハブ同士を接続する方法には「カスケード接続」「スタック接続」の２種類があります。

「カスケード接続」ではハブ同士をツイストペアケーブルによって接続します。ハブの中には同軸ケーブルを使う10BASE2のコネクタを持っている製品もありますが、できれば使わないほうがいいでしょう。なぜなら10BASE２はあっても100BASE2はないからです。将来、ファーストイーサネットに切り替えるのであればハブを取り替えるのは簡単でも配線工事をやり直すのは大変です。

また、ハブを無制限に「カスケード接続」することはできません。なぜならコリジョンを検出するために10BASE-Tでは4段以下100BASE-Tでは2段以下という決まりがあるからです。

「スタック接続」では複数のハブを積み上げ（スタック）全体を1台のハブとして認識します。コリジョン条件の緩和などの接続するＰＣの台数が多い場合には便利ですが「スタック接続」に対応した製品を使う必要があります