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ネットワークとは?初心者にもわかりやすく解説

企業にとって通信速度が速く、安定しているネットワークの構築は、業務を円滑に進めるために必要不可欠な要素です。本記事では、ネットワークの概要や仕組み、種類を解説し、さらに企業においてネットワーク設計を成功させるためのポイントや、外部依頼する際の選び方などについてわかりやすく解説します。

従来のPPPoE方式に比べて大容量で、通信が混雑することなくスムーズに行われ、快適で安定した接続環境のため、法人向け回線としても大きなメリットがあります。IPoEは、いったいどのようなサービスなのか、詳しくご紹介します。

【IPoE接続とPPPoE接続】改善とヒント
Case Studies
◆Case1:サービス業 ◆Case2:製造業
◆Case3:建築業 ◆Case4:小売業

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Q1:ネットワークの見直しについて

Q2:クラウドサービス導入後
   (例:Office365やG Suite)

Q3:今回の訪問の目的は何ですか

ネットワークの概要について

ネットワーク(network)は、一般的に「網」を意味する英単語が語源で、人やモノをつないで情報や資産を互いに共有しあっている状態を指します。
例えば、会社組織というネットワークでは、さまざまな部署(人)が互いに情報を共有しあい、会社の利益を上げるという同じ目的のために働いています。

そしてIT領域においてネットワークとは、「コンピューターネットワーク」のことであり、ケーブルや通信経路を通して、複数のコンピューターをつなげる技術や状態のことを指します。

ここではITシステムにおけるネットワークの概要と、普及した背景について解説します。

ネットワークとは

前述したようにIT業界で使われるネットワークという言葉は、複数のコンピューターをつなげる技術および状態のことです。

現在、私たちが当たり前のように使用しているPCやスマートフォンなどの通信端末も、このネットワークがないと成り立ちません。
また、生活を便利に豊かにしてくれる、電子メールやWebサイトの閲覧、SNSでのコミュニケーション、動画視聴、ライブ配信、オンランゲーム、ネットショッピング、オンライン決済といったこともすべてネットワークでつながっているから行えるのです。

ほかにもネットワークは、IoT化された洗濯機やエアコン、照明といった家電や車、工場の整備機器などで使われ、ネットワークを介して離れた場所からでも操作や状態の確認、コミュニケーションなどがスムーズにとれます。

このようにネットワークは、官公庁や教育機関、医療機関、金融、研究組織、物流、製造、放送、小売業、飲食業、サービス業、エンタメ業、インフラ整備、農林水産業と、世界中のあらゆる場面で使用されています。

ネットワークが普及した背景

もともとコンピューターは、単体で使う機器であり、高価であったことから一般層には普及していませんでした。しかし、科学技術の発展に伴い、コンピューターがほかの機器と接続できるようになると、アメリカの大学や研究機関などが、ネットワークを利用するようになりました。

そして、ネットワークを介してPC間でメールでのコミュニケーションがとれるようになると、科学技術の進歩もあり、商用利用が進むようになります。

さらに、コンピューターの価格が安価になり、サイト閲覧ソフトが開発されると企業だけでなく個人でもネットワークを利用する人が増えるようになりました。

その後、ノートPCや携帯電話の登場、スマートフォンやタブレットの普及によってネットワークは、生活の中で当たり前の存在にまでなります。
そして現在では、あらゆるシーンで必要不可欠な存在となり、電気、水道、ガスと同じインフラとして通信環境が整備されています。

ネットワーク通信の仕組み

複数のコンピューターを接続して形成されるネットワークは、以下の3つの要素によって通信が行われます。

ここではネットワーク通信の仕組みについて要素ごとに解説します。

ネットワーク接続の手順である「プロトコル」

プロトコルとは、ネットワークにおける通信規格のことを指します。

そもそもネットワークは、同じ規格をもつネットワークとしか通信できませんでした。そこで異なるメーカー同士でも通信が行えるように、通信規格を設けたのが、プロトコルが生まれた背景です。

つまり、ITの世界においてネットワークはプロトコルを基礎として動いており、プロトコルの存在によって、スムーズな通信が行えるのです。

プロトコルにはIPX/SPXやAppleTalkといったいくつかの種類がありますが、インターネットを含む多くのネットワークで最も主流になっているのが、TCP/IPという体系です。なお、通信する際はTCPやIP以外にも、ICMP、UDP、SMTP、HTTPなどの複数のプロトコルを使用しますが、中心的役割を果たすのが、TCPとIPのため、TCP/IPと呼ばれます。

ネットワーク上に割り当てられる「IPアドレス」

IPアドレス(Internet Protocol Address)とは、わかりやすく言い換えれば、ネットワークに接続されたコンピューターに付いている住所のことです。IPアドレスは、データのやり取りをする際、ネットワーク上で送信元と送信先を識別するために、デバイスごとに付与されています。

IPアドレスは、大きく「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」の2種類に分けられます。

グローバルIPアドレスとは、世界に1つだけのもので、インターネットに接続する際に割り振られます。世界中のどこからデータ通信を行っても識別できるようにアドレスの重複はありません。

一方のプライベートIPアドレスは、自宅や会社、組織内など、特定のネットワーク内で付与されるIPアドレスです。そのため、ローカルIPアドレスとも呼ばれます。例えば、自宅や会社内で、ルーター経由でインターネットに接続している際、プロバイダー契約は1つのため、グローバルIPアドレスは1つしかありません。
そこでルーターを使い、複数機器に対して割り当てられるのが、プライベートIPアドレスです。プライベートIPアドレスはそのルーター内で区別できればよいため、ほかのネットワークで同じ番号が使われている場合もあります。

7つの階層に分けた「OSI参照モデル」

OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルとは、異なるメーカーの製品でも通信できるようにと、通信機能を定義するISO(国際標準化機構)によって作られた世界標準モデルのことです。OSI参照モデルは、ネットワークを以下の7つの階層に分けて定義しています。
ちなみに層は下から数え、1番下が「第1層」、1番上「第7層」になり、上に積み上がっていくようにイメージするとわかりやすいです。

第1層:物理層
ケーブルの特性やコネクターの形状、通信速度、電気信号や光信号、無線電波の形式など、通信を行う際に必要な物理的ルールが規定されています。

第2層:データリンク層
ネットワークに接続する中で、直接的に接続された機器への信号の受け渡しに関して規定しています。伝送途中のエラーの検出、訂正などの仕様も含まれます。

第3層:ネットワーク層
異なるネットワーク間の通信ルールについて定めた層です。ネットワーク内のアドレスの形式なども扱います。

第4層:トランスポート層
通信先に正しくデータが送信されるための決まりごとを定めた層です。通信における信頼性を確保する決まりも扱います。

第5層:セッション層
通信の始まりと終わりまでの手順を定めています。ログインやログアウト、認証などのセッション管理も行います。

第6層:プレゼンテーション層
データの表現形式について定義する層です。データのやり取りの中で用いられる画像やストリーミングなどのデータ形式や、文字コードの定義などの仕様も含まれます。これにより、異なるコンピューター同士が通信可能になります。

第7層:アプリケーション層
アプリケーションが通信を行う層で最もユーザーに近いプロトコルです。メールの送信など、アプリケーションで実行したいアクションを実現するための通信手順などが規定されています。

ネットワークの種類

ネットワークは、複数のコンピューターをつなげる技術および状態のことと紹介しましたが、規模に応じて主に「LAN」「WAN」「イントラネット」「インターネット」の4種類に分けられます。

ここでは各ネットワークの違いと利用される場面を解説します。

建物内で接続する「LAN」

LANとは「Local Area Network(ローカルエリアネットワーク)」を略したもので、会社や自宅、学校、病院といった一定のエリアや限定されたエリアでのみ接続できる小規模なネットワークのことです。

LANを構築するメリットとしては、プリンターなどの周辺機器の共有や、ファイル共有ができる点が挙げられます。

なお、LANには有線LANと無線LANがあり、有線LANはケーブルを使ってコンピューターやサーバーをつなぐことで、通信速度が速く安定しており、セキュリティ面でも比較的安全というメリットがあります。ただし、ネットワークを活用するにはケーブルを接続しておかなければならず、複数台で使うと絡まることがあります。
一方、無線LANはケーブル不要で電波を使って接続するLANのことです。無線LANはケーブルを使わないため、デバイスの接続がどこでもできる利点があります。しかし、有線LANと比べると通信が不安定になりやすいデメリットがあります。
そのため、目的に合わせて適切なLANを設計することが大切です。

広い範囲で接続する「WAN」

WANとは「Wide Area Network(ワイドエリアネットワーク)」の略称で、通信業者の保有する回線網などを介して地理的に離れた拠点や機器を結ぶネットワークのことです。また、NTTドコモなどの通信キャリアが設置、運用する回線網を指すこともあります。

例えば、札幌・東京・名古屋・大阪・福岡と多くの拠点がある企業の場合、オフィス内はLANで接続可能ですが、これら複数の支店をまとめには大規模なネットワークであるWANが必要になります。

LANとWANの最も異なる点は、公衆回線を利用することです。そのため、WANは広域通信網とも呼ばれます。他社のサービスに頼らないと行えず、コストがかかり、エリアが広大なためLANよりも通信速度が遅くなる傾向にあります。

組織内で接続できる「イントラネット」

イントラネット(intranet)の「intra」とは「内部の」という意味があり、イントラネットは直訳すると、内部ネットワークという意味です。これは誰でも接続できるインターネットに対し、決められた組織内でのみで接続可能なネットワークだからです。
インターネットと同じ仕組みを利用していますが、アクセスは社内、学校内、拠点内、店舗内、病院内のように限られた範囲に限定されます。
そのため、社内掲示板や社内チャットなどの内部情報や情報共有など、関係者や社内のみで利用されることが多いです。
使いやすい一方、セキュリティ対策が十分でないと、比較的簡単に内部ネットワークに侵入されてしまうため、注意が必要です。

馴染みのある「インターネット」

インターネットは世界中に存在するネットワークと相互接続をしている巨大な情報網です。PCやスマートフォンはインターネットと接続することで、世界中に存在するWebサイトの閲覧ができ、メールやチャットで世界中の人々とコミュニケーションがとれます。

日常生活の中でインターネットは、切っても切り離せないほど普及しており、個人同士のコミュニケーションはもちろんのこと、ショッピングや公的機関の利用、教育、アプリケーションの利用など、生活を営む上で重要なインフラとなっています。

ビジネスシーンにおいても重要な役割を担っており、企業外にあるネットワークに対してメッセージの送受信やファイルの共有、Webサービスの運用・開発、データ分析などをするために必要不可欠です。ただし、誰でも接続可能だからこそ、セキュリティが重要になります。

ネットワークを設計するために必要なもの

ネットワークを設計するには、規模問わず「コンピューター」「伝送媒体」「ネットワーク機器」の3つが必要です。

コンピューターは、ネットワークを構築する際、最も重要なものです。身近なものでは、PCやスマートフォン、タブレット、サーバーなどがあります。コンピューターは、制御、演算、入力、出力、記憶の主に5つの機能・機器から構成され、これらを「ハードウェア」と呼び、そのハードウェアを動かすためのプログラムが「ソフトウェア」です。コンピューターはこのハードウェアとソフトウェアの2つで構成されています。

伝送媒体とは、コンピューターと機器をつなげるケーブルや電波のことを指します。主にケーブルを使ってネットワークとつながるのが「有線接続」で、無線LANや携帯電話の電波を利用してネットワークに接続するのが「無線接続」です。

ネットワーク機器とは、社内ネットワークや外部ネットワークを接続するために必要な機器です。ネットワーク機器には、ネットワークをインターネットにつないだり、複数のネットワークを接続したりする「ルーター」、データや信号の中継を担う「スイッチ」などがあります。
また、有線LANでネットワークを構築する際には「NIC(ネットワーク・インターフェース・カード)」というカード型の拡張装置、別名LANカードが必要です。

ネットワーク設計を成功に近づけるポイントとは

ネットワークは、今日のビジネスにおいて生産性の向上、業務効率化へとつながる重要な基盤です。しかし、ネットワーク設計を無計画で進めてしまうと、通信速度の遅延や利便性の低下が発生し、目的を達成できない、使えないシステムが構築されてしまう恐れがあります。

そこで、ここからはネットワークを設計する際に注意したい4つのポイントを解説します。

現状の課題を洗い出す

ネットワークの設計をする際、いきなり構築を考えるのではなく、現状の課題をすべて洗い出すことが大切です。十分な調査なしではネットワークを構築後、「前よりも使い勝手が悪い」という最悪の事態を招きかねません。構築後の手間を省くためにも、現状の課題をきちんと把握することが望ましいです。

例えば、「通信速度が遅い」「安定した環境でWeb会議がしたい」「セキュリティ面で不安がある」「顧客管理ツールを導入したい」など、現在発生しているトラブル、足りないシステムはないかどうかなどをヒアリングします。

また、現状表面化している問題点に加えて、現在どのようなアプリケーションを利用していて、そこに課題がないかをチェックしてください。さらに、社員数の増減予想を考慮してネットワークの拡張性を考え、今後どのようなプランが必要かを整理することが重要です。
そして、具体的な設計に入る前に配線や配管、サーバーなどの設置場所といった、物理的条件も確認をしておくことが大切です。

ネットワーク構築の方針を決める

十分なリサーチを行い、回線をつなぐ範囲や拠点の数、接続するユーザー数、取り扱うデータ形式やデータ容量、回線速度、情報端末の種類、アプリケーションの優先度、運用コストなどを整理したら、自社で必要と思われる要件を決めます。

この時、ネットワークはシステムにおけるすべての基盤となることを忘れないようにしてください。そのため、セキュリティ面の考慮も重要です。企業内に存在するデータをトラブルから守るためにも、アクセス制限や監視体制などの方針もこのタイミングで一緒に定めるのがおすすめです。

なお、複雑なシステム設計はトラブルが発生しやすいため、誰が見ても理解できるシンプルで、運用・管理しやすいネットワークを設計することを心がけてください。

トラブルを想定して設計する

どんなに注意を払ってもトラブルが発生することは十分にあり得ます。そこでシステム障害や機能不全が発生した時に備えて、機能を維持できるような予備システムを用意しておくことが大切です。

例えば、システムの分離化やネットワークの冗長化を意識した設計にすることで、有事の際にデータ漏洩や消失、システムの停止による損害といった最悪の事態が防げます。

また、障害が発生した要因をすぐに特定できるように、システムを複雑にしないように設定しておくこともやはり重要です。

誰でも運用しやすいマニュアルを作成する

マニュアル作成もシステム同様に誰でも利用できるように、シンプルでわかりやすいマニュアル作成を心がけることが大切です。特に発生する可能性が想定されるトラブルやエラーの「対応マニュアル」を、事前に作成しておくことで誰でもトラブル対応が可能になります。

また、マニュアルには新規購入したPCをネットワークにつなげる方法や、遅延が発生した際の手順方法を記載しておくと、誰でもスムーズに対応できるだけでなく、管理者の引き継ぎや新入社員の研修時にも生かせます。

ネットワーク設計でよくある失敗

ネットワーク設計でよくある失敗として「ネットワーク規格が適していない」「IPアドレス不足」「トラフィックの増加」などが挙げられます。

企業の規模や利用目的によって企業に合ったケーブルは違ってきます。用途に合ったケーブルを選ばなければ、快適な通信速度を得ることができません、また、回線によって同時接続数にも制限があるため、規模に合った回線を選ぶことが重要です。

IPアドレス不足とは、従業員数の増加や接続するPC、デバイス台数が増加することなどでIPアドレスが足りなくなることです。ネットワークの設計を行う際に、現時点の従業員数に合わせるのではなく、数年以上先を見据えてプランを立てることが大切です。

トラフィックとは、ネットワークで扱っている情報の通信量のことです。膨大な量の通信を行ってしまうと、サーバーダウンや障害を引き起こしてしまう可能性があります。そのため、事前調査時に利用しているトラフィックを正確に把握し、さらに各アプリケーションの通信料を可視化する必要があります。

このような失敗を回避するためにも、ネットワークの設計の際は専門の外部業者に相談することをおすすめします。専門業者に任せることで、自社に合う最適なネットワーク環境が整えやすくなります。また、ネットワークの設計に精通しているため、安心感があります。

ネットワーク設計を外部に依頼する際の選び方

ネットワーク設計を外部に依頼すれば、希望に合った環境が整い、構築後の運用がスムーズになります。また、想像以上の提案が受けられ、思っていた以上のネットワーク構築が実現できるかもしれません。

ここでは外部業者にネットワーク設計を依頼する際のポイントを紹介します。

まず確認するべき点は「自社の業種と合致する企業への導入実績」です。社内ネットワークは、業種によって設計や構造、システム、規格、規模感が異なります。そのため、自社業種に合ったノウハウを保有している業者に依頼をするのがおすすめです。

特に大規模なネットワークを構築しようとしている場合には、大規模ネットワーク構築の経験がある業者を選んでください。実績がない業者に依頼すると、目的を達成できないシステムになってしまう可能性があり、結果として生産性の低下につながる恐れがあります。

続いて「ネットワーク構築にかけるコスト」を確認します。ネットワークの設計はスキルが高いほど、コストも高くなります。しかし、コストを抑えたいからと無理に安い外注先にしてしまうと、利用しづらいネットワークになる可能性があります。そのため、外注先を選定する際は、複数の業者から見積書を提示してもらい、選択することが大切です。
この時、費用の安さだけで決めるのではなく、社内ネットワークで実現したいことが叶えられるかを重点に選ぶことが重要です。

「安全なネットワークが構築できるか」も、選定時に忘れてはいけない要素です。ネットワークを構築しても外部からのスパム攻撃や不正アクセスによる情報漏洩、コンピューターの破損によるシステムエラーのような障害発生時に対応するセキュリティ対策は、企業の信頼性にも関わる重要な部分です。

セキュリティに関するノウハウを保有し、高い専門性がある業者に依頼することでセキュアなシステムが構築できます。

今後の運用も考慮し外部業者へ依頼を検討する

紹介したように、使い勝手のいいセキュアなネットワークを構築するためには、さまざまな業種や規模感で実績をもつ外部業者へ依頼することをおすすめします。

高品質なネットワーク環境の構築を検討しているのであれば、NTTコミュニケーションズが提供するインターネット接続サービス「法人向けOCNサービス」がおすすめです。

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