ネットワークとは?初心者なら絶対に読むべきネットワーク入門講座

「ネットワークエンジニアを目指したいけど、ネットワークってイメージしづらい…」

「LANとかWANとか略語ばかりでよくわかんない…

「そもそも、ネットワークってインターネットのことじゃないの…」

今の世の中、ネットワークという言葉を知らない人はおそらくいないでしょう。

しかし、ネットワークというものを本当の意味で理解している人はごくごくわずかだと思います。

それは、一般の人々に限らず、システムエンジニアやサーバエンジニアなどのITエンジニアも同じです。

ネットワークってよくわかんないですよね…。

 

こんにちは!
ネットワークエンジニアのTomです。

あなたは「ネットワーク」と聞いて何を思い浮かべますか?

「ネットワークってインターネットの世界のことでしょ?」

半分正解で半分不正解です。
半分不正解とはどういうことでしょうか?

ネットワークとは何なんでしょうか?

 

今回この記事を読めば、あなたは「ネットワーク」について明確なイメージをつかむことができます。
そして、これからネットワークを学ぶ上で何から学べばいいのかがわかります。
また、勉強をはじめるときにどんな本を買えばいいのかもわかります。

この記事では、初心者にはわかりづらい「ネットワーク」について、基礎から丁寧に説明していきます。

そのため、ある程度ネットワークを理解している方はこの記事を読む必要はありません。

本当に基礎の基礎から学びたい方向けです。

はじめに

ネットワークとは?

ネットワークという言葉はよく耳にしますが、そもそもどういう意味なのでしょうか。

英和辞典で「network」という単語を引いてみると、

 network

 網状のもの、網状組織

と出てきます。

つまり、

網状につながっているものが「ネットワーク」

なのです。

網状につながっているという事は、お互いにつながっているということです。

例えば下の図のように。

どのようなものかはさておき、青丸が網状につながっているのでネットワークと呼べます。

ただし、世の中に存在するネットワークは、単につながっているだけではありません

ネットワークは、単につながっているだけではなく、「情報や信号」をやり取りしているのです。

例えば、人の脳は神経細胞(ニューロン)が互いにつながっていて、電気信号をやり取りしています。

これを

神経細胞ネットワーク

と言ったりします。

また、電子回路では電子部品が互いにつながっていて電気信号をやり取りしていますが、これを

回路ネットワーク

といいます。 

さらに、実生活で例えるなら、市民同士がつながりあい情報交換をするような集まりがあるとします。

これを

市民ネットワーク

と呼ぶこともできます。

このように、お互いにつながり、情報をやり取りしているものは全て「ネットワーク」と呼べるのです。

このような様々なネットワークの中で、コンピュータが互いにつながり、情報(データ)をやり取りしているものを

「コンピュータネットワーク」

といい、ITの世界では単に

ネットワーク

と呼んでいます。

例えば、下の図のようなものが「コンピュータネットワーク」です。

実際は、コンピュータから2本も3本もケーブルが出ているわけではなく、ハブやルータなどのネットワーク機器を介してつながっています。

こんな感じです。

そして、コンピュータネットワークでは、コンピュータがネットワーク機器で接続され、さまざまな情報(データ)をやり取りしています。そこでやり取りされる情報(データ)は多岐に渡ります。

メール、資料、写真、音声、動画など…

例えば、

  • 仕事で取引先にメールを送る
  • インスタグラムに写真をアップする
  • Youtubeで動画を見る
  • LINEで電話をする

こういう事が出来るのは、コンピュータネットワークのおかげです。

あなたのスマホやパソコンがコンピュータネットワークに接続されているから、毎日さまざまな情報(データ)をやり取りすることができるのです。

通信プロトコルとは?

ネットワークについてなんとなくイメージできましたでしょうか?

次は通信プロトコルについて理解していきたいと思います。詳しい内容は、以下の記事にまとめましたので、そちらをご覧ください。

CEHCK!通信プロトコルとは?指切りげんまんうそついたら…

ネットワークの種類

次に、ネットワークの種類について学んでいきます。

ネットワークはその規模や構築方法によって、「LAN」、「WAN」、「イントラネット」、「インターネット」に分類できます。

ここではLANとWANについてご説明します。

LAN(Local Area Network)

まずは「LAN」についてご説明します。

LANとは文字通り、

ローカルエリアのネットワーク

です。

LANでいうローカルエリアとは、家庭内や学校内、企業内など、

同じ建物内や敷地内のこと

をさします。

例えば、上の図のように、ある特定の建物内が“ローカルエリア”です。

そして、そのローカルエリアに構築されたネットワークが「LAN」です。

 

例えば、家庭内のコンピュータをお互いに接続してネットワークを構築すれば、

家庭内LAN

です。

また、企業内のコンピュータをお互いに接続してネットワークを構築すれば、

企業内LAN

です。

このように、ある特定の建物内、敷地内に構築されたネットワークをLANといいます。

 

そして、LANは基本的に

ユーザー自身で構築・管理

します。

“ユーザー自身で構築・管理する”というのは、コンピュータを接続する方法(無線、有線)やプロトコルを自由に決めていいということです。

例えば、

  • コンピュータ同士をケーブル(有線)でつなぐか、無線でつなぐか
  • ケーブルでつなぐなら同軸ケーブルを使うか、ツイストペアケーブルを使うか
  • プロトコルはイーサネットにしようか、PPPにしようか

といったように、自分がやりたい方法でLANを構築することができます。

(上に出てくる各用語は後々勉強していきましょう。)

 

例えば、

あなたが自分や家族のパソコンとプリンタをつなげたいとき、

「無線はよくわからないから、ケーブルで繋げよう!」

「イーサネットってよく聞くからそれにしよう!」

と考えたとします。

そして、家電量販店でネットワーク機器とLANケーブルを買ってきて接続すれば、家庭内LANの出来上がりです。

こんな感じで。

設定はいろいろ必要ですが、LANというのは、自分で構築することが可能なのです。

WAN(Wide Area Network)

続いて、「WAN」についてご説明します。

WANとは文字通り、

ワイドエリアのネットワーク

です。

WANでいうワイドエリアとは、学校間や企業間など、

離れた建物の間

のことです。

 

例えば、上の図のように、地理的に離れた建物の間をつなぐネットワークを「WAN」といいます。

ここで、

建物内のコンピュータネットワークはLANです。なので、WANは

離れたLAN同士をつなぐネットワーク

と言えます。

 

そして、

WANを構築する場合は、電気通信事業者(N社やK社など)の回線を利用します。

LANとは違い、地理的に離れた場所ですから、自分でつなげようとしたら大変なことになります。

例えば、

自分の家と友達の家の間でWANを作りたい場合に、その間のお家の敷地に入ってケーブルを引くのなんて無理ですよね?

そのため、WANを構築するときは、電気通信事業者が提供しているさまざまななWANサービスを利用します。

WANサービスには、デジタル専用線フレーリレー広域イーサネットなどがあります。

(これらの用語についても後々勉強していきましょう。現在主流なのは広域イーサネットです。)

また、LANと同じように、WANサービスで使うプロトコルはネットワーク管理者が好きなものを選べます。

例えば、X社の福岡本社と北海道支社があるとします。福岡本社のデータを北海道支社でも見たい時、それぞれのLANを互いに接続してWANを構築します。

こんな感じです。

この時に、

  • 電気通信事業者は、N社にするか、K社するか
  • WANサービスは、デジタル専用線にするのか、広域イーサネットにするのか

といったことはWANを構築したい企業が決めることができます。

インターネットとイントラネット

LANとWANについて学んだところで、今度はインターネットとイントラネットについて考えていきたいと思います。

インターネット(Internet)

まずは「インターネット」についてご説明します。

インターネットはあなたも聞き慣れた言葉だと思います。

だって、今こうやってブログを読めるのも、インターネットのおかげです。

ネットを使って、ブログ記事を読んだり、SNSに投稿したり、通販サイトでお買い物をしたりしますよね。

 

ところで、

私はいま、「ネットを使って」と言いましたが、あなたの周りでもよく「ネットを使って」とか「ネットで調べる」って言いませんか?

実は、ここでいう「ネット」は、厳密に言えばインターネットの事ではありません。

 

インターネット上のサービスの一つであるWebブラウザの事を「ネット」と呼んでいます。

WebブラウザとはgoogleとかYahoo!のことです。

あなたも毎日なにかしら検索していると思います。

インターネットに接続して、さまざまな情報を得られるので、Webブラウザのサービスを“ネット”っていうようになったのだと思います。

 

「そんなうんちくはいいから、インターネットについて教えろ!」

はい、ちゃんと説明します。

 

インターネットとは、

世界中のネットワークを互いに接続するネットワーク

のことです。

言ってしまえば、

ネットワークのネットワーク

なのです。

 

「はぁ?」

すいません、もっと具体的に説明します。

 

例えば、

下の図のように、家庭内LAN、学内LAN、企業内LAN、企業WANなど、さまざまなネットワークがあるとします。

インターネットは、それぞれのネットワークを互いに接続してるネットワークなのです。

もっと厳密に言えば…

TCP/IPというプロトコルによって、世界中の様々なネットワークがお互いに繋がってる、世界規模のネットワーク

のことを、インターネットと言います。TCP/IPについて後ほどご説明します。

ネットワーク同士をつなぐという意味では、WANと似ていますが、厳密にはWANとは違います。

WANでは、プロトコルはなんでも好きなものを選べました。

しかし、インターネットではそうはいきません。

インターネットは世界中のネットワークがつながっているわけです。

そこで通信の約束事であるプロトコルがバラバラでは、世界中のネットワークの間で通信することができません。

そのため、インターネットで使うプロトコルは TCP/IPと決まっています。

 

なので、下の図でインターネットとつながっている家庭内LANや企業内LAN、企業WANにおいて、インターネットとつながっている部分の通信方法や、インターネット側に送信するデータは、TCP/IPに従ったものでなければいけません。

イントラネット(intranet)

次に「イントラネット」についてご説明します。

イントラネットはあまり聞き慣れない言葉だと思います。

イントラ(intra)というのは接頭辞で、「内の、内部の」という意味があります。

つまり、イントラネットは、

内部ネットワーク

ということになります。

内部ネットワークには、例えば

社内ネットワーク

があります。

 

それではここで、A社の社内ネットワークを構築することを考えてみましょう。

A社には、本社とB支社とC支社があるとします。

本社や支社において、建物内にはLANを構築して、さらに本社のデータを各支社でも利用したいので、WANを構築するとします。

この時に、LANやWANのプロトコルにTCP/IPを利用した社内ネットワークがイントラネットです。

もっと厳密に言うと、イントラネットとは、

インターネットの標準的な技術を用いて構築した内部ネットワーク

のことです。

インターネットの標準的な技術とは

  • TCP/IPというプロトコル
  • TCP/IPで動くネットワーク機器
  • Webブラウザやメールといったインターネット上のサービス

のことです。

では、インターネットと同じ技術を使うメリットって何でしょうか?

それは、

  • 構築する費用が安いこと
  • インターネットで使い慣れたアプリケーションを利用することができること

です。

例えば、

イントラネットを利用すれば、インターネットで使われている一般的なネットワーク機器を使えます。

そうすれば、独自プロトコルでLANやWANを構築するよりも安く済みます。

また、

あなたが普段使うWebブラウザアプリ(FirefoxやGoogle Chromeなど)を社内ネットワークでも使用することができます。

そうすれば、いちいち使い方を覚える必要もありませんよね。

ネットワークを学ぶ上で必要な知識

これからネットワークを勉強したいという方は、まずはここで紹介する事柄について勉強してください。

OSI参照モデル

ネットワークの勉強を始めるにあたって、まず覚えなければいけないのがOSI参照モデルです。

OSI参照モデルとは、国際標準化機構(ISO)という組織が策定したモデルです。

OSIとは

Open Systems Interconnection」

の頭文字を取ったものです。

日本語に訳すのなら、

開放型システム間相互接続

でしょうか。

あまり意味がないですね。よくわかりません。

OSIという言葉の意味を覚える必要はありません

このモデルの何がいいのかを覚えていただければ結構です。

 

OSI参照モデルは、コンピュータネットワークにおいて「つながる」とはどういう事なのかをモデル化したものです。

なので、OSI参照モデルを理解していれば

「どうやってつながるのか」

「どうしてつながらないのか」

がわかります。

OSI参照モデルに関する詳しい内容は、下の記事をご覧ください。

CEHCK!OSI参照モデルの“わからない”を解消!わかりやすく解説しました!

TCP/IP

 TCP/IPとは現在広く使われてる通信プロトコルの事です。

TCP/IPがインターネットで使われているプロトコルだと言うことは何度もご紹介しましたね。

プトロコルというのは各社が独自に開発したさまざまなものがあります。

しかし、現在はインターネットで使われいるTCP/IPが一般的です。

そのため、TCP/IPを勉強すれば十分です。

 

ネットワークを学ぶ上でTCP/IPの知識が必要ですが、言ってしまえば、

「ネットワークの勉強≒TCP/IPの勉強」

かもしれません。

TCP/IPの中には、さまざまなプロトコルがあります。それらを一つ一つ学んでいくことがネットワークの勉強かもしれません。

TCP/IPに関する詳しい内容は、下の記事をご覧ください。

CEHCK!TCP/IPとは?初心者がTCP/IPを理解するための完全ガイド

2進数、10進数、16進数

私たちの世界では主に10進数を使っています。

10進数とは、

0から9までの10種類を使って数を表現する方法

のことです。

一方、コンピュータの世界では2進数を使っています。

2進数とは、

0と1の2種類を使って数を表現する方法

です。

コンピュータは、「電圧の高低」や「光の点滅」などで「0」と「1」を処理し、その2つを使って数を表現しています。

 

また、ITエンジニアの世界では16進数が使われる場面が多いです。

16進数とは、

0からFまでの16種類を使って数を表現する方法

です。

コンピュータは2進数で数を表現しますが、2進数では桁が莫大な数になってしまうため、人間にもわかりやすいように16進数に変換するのです。

 

このように、それぞれの世界で数の表現の仕方が異なります。

そのため、

  • 2進数から10進数への変換
  • 16進数から10進数への変換

などが必要です。

そのため、ネットワークを理解するためには2進数、10進数、16進数の知識が必要になってきます。

それらについての詳しい内容は、下の記事をご覧ください。

CEHCK!2進数、16進数…変換方法をまとめました

おすすめの本

ネットワークを勉強していく上で、参考になる本をいくつかご紹介したいと思います。

なお、今回ご紹介する本はすべて、AmazonのKindle版がありますので、Kindle版で購入した方がお得です。

『TCP/IPの絵本 ネットワークを学ぶ新しい9つの扉』

この本は、タイトルに「絵本」とあるように、詳しく事細かに説明されているわけではありません。
しかし、書かれている内容はまさに「1度は必ず読んでおくべき」ものです。

それは、説明や絵が非常にわかりやすくネットワークやTCP/IPのイメージを掴むのにもってこいだからです。

「そもそもネットワークってなに?」という初歩の初歩から説明してくれるので、初心者がまず読むべき本と言えるでしょう。

ただ、ご自身である程度勉強されている場合は、内容が簡単すぎるのであまりオススメしません。

ですが、「もう一回基本から勉強したい!」「ネットワークのイメージがあまりつかめていない!」という場合は、ぜひ一度読んでおくべきだと思います。

『マスタリングTCP/IP 入門編』

こちらは、先ほどの『TCP/IPの絵本』よりは、より専門的な内容が書かれています。
ネットワークやTCP/IPのイメージが掴めて、もっと詳しく知りたい方向けの本です。

詳しく書かれているので、まさにTCP/IPの入門にふさわしい参考書です。

ただし、ネットワークやTCP/IPの歴史について書かれていることが多いため、全てを読もうとすると非常につらいものがあります。

そのため、ご自身で勉強する中で、「もっと詳しくしりたい!」という分野だけ読む、という使い方がいいかもしれません。

『この一冊で全部わかるWeb技術の基本』

この本は、インターネットの仕組みや各用語について、図を用いてわかりやすく説明してくれています。

「Webページが表示されるまでの流れ」や「インターネットにおけるデータの流れ」などを図を用いて、初心者でもイメージがつかめるように、丁寧に解説しています。

また、「サーバー」「クライアント」「IPアドレス」「HTTP」と言った初心者にはさっぱりわからない、各用語についても解説してくれています。

これからネットワークを勉強するにあたって、「インターネットの全体像」をつかみたい場合には、もってこいの本です。

徹底攻略 Cisco CCENT/CCNA Routing & Switching 教科書 ICND1 編

 

「CCENT」、「CCNA」とは、Ciscoというネットワーク機器メーカーが行なっている資格のことです。

この本は、その資格対策のための参考書なのですが、

「OSI参照モデル」、「TCP/IP」、「進数変換」

といった、ネットワーク初心者が最初に学ぶべき項目について網羅されているので、非常におすすめです。

なお、「ICDN2編」はより専門的な項目について書かれているので、ある程度勉強してから購入しましょう。

少し値は張りますが、一冊持っているだけで、辞書代わりに使えますので、購入をおすすめします。

徹底攻略 Cisco CCENT/CCNA Routing & Switching 教科書 ICND2 編

こちらは、上で紹介した本の「ICDN2編」です。

「ICDN1編」に比べて、より専門的な内容が書かれています。
特に、「VLAN」、「スパニングツリープロトコル」といったスイッチの機能や、「ルーティング」といったルータの機能のより詳しい内容について書かれています。

ネットワークをある程度勉強して、スイッチやルータといったネットワーク機器の機能について勉強したい場合はこの本が役立ちます。

『ネットワークはなぜつながるのか』

こちらの本は、まさに「良書」です。

ネットワークの勉強をしていると、どうしても「ある分野を理解したら次の分野へ」といったように、それぞれ独立した理解になってしまいます。

そうすると、

「それぞれの分野の知識はあるけど、『ネットワークは全体としてどう繋がっているのか』がわからない」

といったことに陥ってしまいます。

そうならないために、それぞれの分野で理解したことを関連つけて、ネットワークの全体像を理解する必要があります。
それは、「点」と「点」を結んで「線」にする作業です。

その作業の手助けをしてくれるのが、この本です。

この本では、通信をするコンピュータがデータをやりとりするときに、

  • コンピュータ内部ではどのように処理しているのか
  • ネットワーク機器ではどのように処理しているのか
  • インターネット網ではどのようにデータが運ばれるのか
  • サーバーではどのように処理しているのか

といった、ネットワーク全体の流れを解説しています。

「ネットワークの全体像を理解したい!」という場合はこの本をオススメします。

インフラ/ネットワークエンジニアのためのネットワーク技術&設計入門

こちらの本は、ただネットワーク技術についての知識を身に着けるための本ではありません。

この本では、実際に「ネットワーク設計」をするときに必要な「物理設計・論理設計・セキュリティ設計・高可用設計・運用設計」について書かれています。

この本を読めば、実際に「ネットワークエンジニアとしてネットワーク構築をする」ことができる知識が身に着きます。(実際に構築するにはある程度の経験も必要ですが)

間違いなく、「ネットワークエンジニアにとっての教科書」を言えます。

+α.TCP/IP超入門講座【無料トレーニングレッスン】

『ネットワークエンジニアの登竜門 TCP/IP超入門講座』

これは書籍ではなく、私のブログ記事になります。

私も5年前のド素人の状態から、ネットワークの知識とスキルを身につけ、ネットワークエンジニアとして働けるようになりました。

そして、それまでに数え切れないほどの失敗と成功をもとに、実戦で使うための知識やスキルを記事にまとめて解説しています。

その辺の安い書籍を読むより、遥かに学べるものは多いと思います、それくらい出し惜しみせずに徹底的に解説しているからです。

なので、1記事のボリュームも相当になりますが、読んで損はありませんので、ぜひ1度読んでみてください。

まとめ

いかがでしたでしょうか?

この記事であなたが学んだことは、

  • ネットワークは、互いにつながり情報をやり取りするもの
  • コンピュータネットワークとは、コンピュータが互いにつながり、情報をやり取りしているもの
  • LAN、WAN、インターネット、イントラネットといった、さまざまなコンピュータネットワークがある
  • ネットワークを学んでいく上で、まず理解しなければいけないのは、OSI参照モデルとTCP/IPと進数変換である

ということでした。

今後ネットワークを勉強していく上で、知らなければいけない基礎の基礎についてご説明しました。

ネットワークの勉強は本当に奥が深く、マスターすることは並大抵なことではありません。

しかし、独学で知識を身に付けることは可能です。

このブログでは、初心者の方にもわかりやすいよう、ネットワーク技術について丁寧に解説していきます。

ネットワークをマスターするために、私と一緒頑張っていきましょう。

まずは今回ご紹介した本を買って、勉強を始めてみましょう。

 

それでは、最後まで読んでくださり、本当にありがとうございました。