LANとは、局所地域ネットワークの事で、会社のビル、工場、大学のキャンパスなど同一の構内(建物または敷地内)のコンピュータやOA機器などをネットワークケーブルによって結ぶネットワークの事です。日本語では構内ネットワークと呼ばれている。
LANで構内のコンピュータを接続することで、
などのコンピュータネットワークの目的に利用される。
LANのシステム構成には次の二つに大別される。
LANに接続されたコンピュータをサービスを提供する側(サーバ)とサービスを受ける側(クライアント)に分けて運用する方式。
クライアントコンピュータはサービスを受けるだけなので、高機能でなくてもよい。
サーバコンピュータはクライアントからの要求を受け付けるため、高機能なものが必要となる。
サーバを置かず、各コンピュータが対等に運用する方式。
[例]ネットワークによるファイル配信
・クライアントサーバシステム
youtube ⇒ www.youtube.comにアクセス。サーバ上の動画ファイルを閲覧
・ピアツーピアシステム
winny ⇒ 各パソコンに winnyプログラムをインストール。
利用者は、インターネット上に提供されているファイルを入手するとともに、各パソコンに保存してあるファイルをインターネット上に提供。
※：Winny等のファイル交換ソフトは、ソフト利用による問題(著作権侵害等の違法行為及び情報漏えい)が発生している状況から、岩手県立大学では、すべてのファイル交換ソフトの利用を禁止しています。
個人ノートPCを使って学内でファイル交換ソフトを使用した場合、ネットワークの利用停止等の措置が取られます。
→ファイル交換ソフトの利用禁止について
LANでは、ネットワーク上に接続されるコンピュータ等を接続する必要がある。
1本の伝達路(バス)の途中にパソコンなどの端末を接続する。代表的な接続形態としてイーサーネットがある。
リング状に閉じられた伝搬路にパソコン等の端末を接続する。データは一方方向に伝送され、一回りして戻ってくるとデータは消去される。代表的なものとしてトークンリングがある。
中央に制御装置を置き、これにパソコンなどの端末を接続する。
無線LANもスター型
リング型と同じ接続形態だが、端末間の情報を制御する制御装置が必要となる。
イーサーネットは1973年にパロアルト研究所において開発された。
その後、1本の同軸ケーブルに複数のPCをつなぐ仕様が開発された。
当時の伝送速度は10Mbps。
その後、世界中の多くの企業が仕様策定と製品開発に加わり、1983年に制定されたIEEE802.3 CSMA/CD および ISO/IEC 8802-3によって現在のイーサネット仕様ができた。
イーサーネットでは、データをパケットと呼ばれるブロックに分割して伝送する。
各パケットには、メッセージのほか、送信元や送信先の情報、エラー制御情報が含まれている。
イーサーネットでは、パケットが1本のバス上でデータの送受信をできるようにするCSMA/CDと呼ばれる方式が用いられている。この方式では、1台の端末がデータを送り出す際、バス上にデータが存在しないことを確認してパケットを1つ送り出す。
パケットが目的のコンピュータに届くまで、他のコンピュータがパケットを送出しなければ無事に届く。
もし、バス上にデータがないことを確認した2台以上のコンピュータがデータを同時に送出するとどうなるのか？
→複数のデータ(電気信号)がバス上に存在することとなり、電気信号が混ざり、正しくデータを届けることが出来なくなる。このことを衝突という。
バス上で衝突を検知した場合は、乱数によって決められる時間の後に再び送り出す。
データが存在しないことを確認して、データを送出。他のコンピュータがデータの送出をしなければ、相手に無事届く。
イーサーネットでは、ケーブルの長さが500m以下、1本のケーブルに接続できる端末数も1024以下に限定されている。
それ以上の接続のためにはLANどうしを接続して対応している。
現在のイーサネットでは高速化が進み、100Mbps、1Gbps、10Gbpsなどの伝送速度が実現されている。
実は、イーサーネットでは、同一LAN内の全てのコンピュータにパケット(データ)が送信されています。
パケットを受け取ったコンピュータは、パケットの中に書かれている宛先を見て、自分がパケットの受取人ならそのパケットを受け取り、自分が受取人でなければパケットを破棄しています。
このように同一ケーブルのLAN上に流れているパケットは、LANに接続しているコンピュータに全て届いています。なので、その気になれば、LAN上に流れているすべてのデータを取得することができます。
※先の接続形態でスター型の中には、ダムバブと呼ばれる全てのケーブルにパケットを流すものと、スイッチングバブと呼ばれる宛先に応じて流すパケットをコントロールするものがあります。ダムハブの場合は全てのデータが流れますが、スイッチングハブの場合は自分宛のデータしかLAN上に流れないことになります。
IBMで開発された方式。
ノードどうしを順次リング状にケーブルでつなぎ、アクセス制御としてトークンと呼ばれる「送信許可証」を循環させ、データを送信したいコンピュータはトークンをつかまえ、データを書き込み再び循環させ、目的のコンピュータにデータを送信する。
現在は、イーサーネットの高速化に伴い使われなりつつある。
LANでコンピュータ同士で通信する場合、相手のコンピュータを特定する必要があります。では、どのようにしてコンピュータを特定しているのでしょうか？
大きく分けて次の2通りの方法で、コンピュータの特定を行っています。
MACアドレスとは、インターフェイスにつけられた固有の番号で、0からFの16進数の数字2ケタのセットが6個から構成されています。6個のセットのうち前半の3つがインターフェイスのメーカの番号、後半3つが製造番号で構成され、世界に一つしか存在しない番号となっています。
IPアドレスとは、ネットワーク上でのコンピュータを識別するためにつけられた番号で、通常0から255までの文字を4つ組み合わせた数字で表現しています。4つのうち前半(ネットワークにより何処までかは違う)で、コンピュータが属しているネットワークの番号を示し、後半でそのネットワーク上でコンピュータに割り振られた番号となっています。
をクリックして「ネットワークと共有センター開く」でネットワークと共有センターを開きます。
次にアクティブなネットワークの表示の中のad.iwate-pu.ac.jpの接続の種類インターネット、接続 ローカルエリア接続 をクリックします。
ローカルエリア接続の状態の[詳細]をクリックします。
ネットワーク接続の詳細の物理アドレスが自分のパソコンのMACアドレス、IPv4アドレスが自分のパソコンに割り振られたIPアドレスになります。
無線LANのアイコンを右クリックして「ネットワークと共有センター開く」でネットワークと共有センターを開きます。
次にアクティブなネットワークの表示の中のihatov-radio2の接続の種類インターネット、接続 Wi-Fi接続 をクリックします。
Wi-Fiの状態の[詳細]をクリックします。
ネットワーク接続の詳細の物理アドレスが自分のパソコンのMACアドレス、IPv4アドレスが自分のパソコンに割り振られたIPアドレスになります。
MACアドレスは世界に一つしかないそのPCに設定されたアドレスなのですが、決まりなくランダムに設定されたものではなく、MACアドレスの上位の桁は製造メーカに割り当てられていて、下位の桁をその製造メーカで作ったものに順番に割り当てています。なので、MACアドレスから製造メーカを調べてみることが出来ます。
※一つのコンピュータでMACアドレスは変わることはないのですが、IPアドレスは属するネットワークによって割り振られる番号が異なります。