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ネットワークの分類と有線の物理基盤

頻出約 39 分7 用語過去問 19 題

この単元の目標

  • LAN と WAN を、つなぐ範囲と回線の用意の仕方で見分けられる。
  • 信号の通り道を表す通信回線や伝送路と、具体的な配線であるケーブルの関係を説明できる。
  • 有線LAN で機器をつなぐ部品と技術を挙げ、ファイルの転送時間を伝送速度と伝送効率から求められる。
用語総表(7 語)
用語ひとことで位置づけ
LAN建物や敷地の中など限られた範囲をつなぐネットワーク範囲による分類
WAN離れた地域の拠点どうしを結ぶネットワーク範囲による分類
通信回線データを送受信するための通信の経路経路
伝送路信号が実際に伝わっていく道筋経路
ケーブル有線通信で信号を運ぶ物理的な配線媒体
有線LANケーブルで機器をつなぐ形の LANLAN の接続形態
ネットワークインタフェースカード機器を LAN につないで通信させる部品機器側の部品

用語

LAN は、建物やフロア、同じ敷地の中など限られた範囲にある機器どうしをつなぐネットワークである。

Local Area Network の略である。範囲が限られるため、利用する組織や家庭が自分で配線や機器をそろえて構築し、管理できる。

たとえ家の中に引いた水道の配管のようなもの。家の敷地の中なら、住む人が自分で好きなように管を通して使える。

覚え方Local は「その土地の、地元の」という意味。自分たちのいる建物の中、という感覚と結び付く。

出題のポイント

  • 出題LAN は範囲が限られるので、通信事業者と契約しなくても、使う組織や家庭が自分で構築できる。LAN かどうかはつなぐ範囲で決まり、ケーブルか無線かでは決まらない。
  • 出題複数の機器を有線でつなぐ LAN では、一般に集線装置であるハブを中心に各機器を接続する。ハブから放射状に広がるこの形をスター型という。

この用語の過去問 3 題 LAN

WAN は、都市や地域をまたいで離れた場所にある拠点どうしを結ぶネットワークである。

  1. 拠点 A の LAN
  2. 通信事業者が提供する回線サービス
  3. 拠点 B の LAN

Wide Area Network の略である。長い距離を自前で配線するのは現実的でないため、通信事業者が提供する回線サービスを利用して構築するのが一般的である。

たとえ町と町を結ぶ鉄道のようなもの。自分で線路を敷くのではなく、鉄道会社が用意した路線に乗って遠くの町へ行く。

覚え方Wide は「広い」。頭文字が L (Local) か W (Wide) かで、範囲の広さが分かれる。

出題のポイント

  • 出題WAN は通信事業者のサービスを使って、離れた拠点の LAN どうしを結ぶ。
  • 出題通信の相手が別の地域の拠点にあるときは WAN が必要になる。同じ建物や同じ構内で完結する通信は LAN だけで足りる。
  • 混同注意LAN か WAN かは、建物をいくつまたぐかではなく、離れた地域の拠点どうしを結ぶかどうかで分かれる。

この用語の過去問 3 題 WAN

「LAN」と「WAN」の違い

観点LANWAN
決め手つなぐ範囲建物や敷地の中など限られた範囲離れた地域にある拠点どうし
回線の用意自分で配線や機器をそろえて構築できる通信事業者の回線サービスを利用するのが一般的
例オフィスのフロア内の PC とプリンタ別々の都市にある事業所の LAN どうし

通信回線は、離れた機器や拠点の間でデータを送受信するために使う通信の経路である。

回線交換方式パケット交換方式
回線の使い方通信の間、経路を一組で占有するデータを小さく分け、複数の利用者で共有する
回線の利用効率通信していない時間も経路を押さえるため低くなりやすいすき間に他の利用者のデータを流せるため高い
速度や品質の保証経路を独占するので保証しやすい混み具合に左右されやすい

電話回線や光回線のように通信事業者がサービスとして提供するものが多いが、自社で敷設して管理する回線もある。通信の間ずっと経路を一組の利用者が占有する方式を回線交換方式、データをパケットという小さな単位に分けて複数の利用者が回線を分け合う方式をパケット交換方式という。利用が一度に集中し、回線がさばける量を上回って通信が滞る状態は輻輳と呼ぶ。

たとえ回線交換は貸し切りバス、パケット交換は乗り合いバスに近い。貸し切りは確実に座れるが空席が出やすく、乗り合いは座席を無駄なく使える。

出題のポイント

  • 出題パケット交換方式では、一本の回線に多くの利用者のパケットが混ざって流れるため、回線のすき間を無駄なく使える。
  • 出題回線交換方式では経路を他の利用者と分け合わないので、ほかの通信の混み具合に左右されにくく、速さや品質を一定に保ちやすい。
  • 出題輻輳は、通信が急に増えて回線やネットワークが処理しきれなくなり、通信が滞る状態である。

この用語の過去問 2 題 通信回線

伝送路は、送信側から受信側へ信号が実際に伝わっていく道筋で、配線のような有線の媒体も、電波が通る空間も含む。

  1. 500Mバイト × 8 = 4,000Mビット
  2. 50Mビット/秒 × 0.8 = 40Mビット/秒
  3. 4,000Mビット ÷ 40Mビット/秒 = 100秒

ビット数を実際の速さで割ると、転送にかかる時間になる。

3 / 3

伝送路の速さは、1 秒間に送れるビット数である伝送速度 (単位 bps) で表す。伝送路には制御用のデータなども流れるため、伝送速度のうち利用者のデータを運べる割合を伝送効率という。

たとえ道路を 1 時間に通れる車の台数が伝送速度なら、そのうち荷物を運ぶトラックの割合が伝送効率にあたる。残りは交通を整理する誘導車で、荷物は積んでいない。

出題のポイント

  • 出題転送時間は、ファイルの大きさをビットに換算し、伝送速度に伝送効率を掛けた実際の速さで割って求める。バイトのまま割ると 8 倍ずれる。
  • 混同注意伝送路と通信回線は、どちらも信号やデータの通り道を指し、ほぼ同じ意味で使われることも多い。伝送路は媒体そのものに、通信回線は利用する経路に目を向けた言い方である。

この用語の過去問 2 題 伝送路

「通信回線」と「伝送路」の違い

観点通信回線伝送路
決め手目を向ける点データをやり取りするために利用する経路信号が実際に伝わる媒体や空間
例電話回線、光回線銅線、光ファイバ、電波が通る空間

ケーブルは、有線通信で信号を運ぶ物理的な配線で、伝送路を目に見える形にしたものである。

ツイストペアケーブル光ファイバケーブル
運ぶ信号電気光
芯の素材より合わせた銅線ガラスなどの細い繊維
雑音の影響受けやすい受けにくい
よく使う場面建物内で PC などをつなぐ長い距離や高速の幹線

LAN でよく使うツイストペアケーブルは、より合わせた銅線に電気信号を流す。光ファイバケーブルは光で信号を送るため、長い距離でも信号が弱まりにくく、電気的な雑音の影響も受けにくい。

たとえケーブルは信号を通す管である。銅線は電気を流す金属の管、光ファイバは光を通すガラスの管と考えると違いがつかみやすい。

覚え方英語の cable は、もともと船をつなぎ留める太い綱を指す語である。

出題のポイント

  • 出題ケーブルを機器のポートに差してリンクランプが点灯したら、確かめられるのはその区間の物理的な接続までである。その先の機器やインターネットと通信できるかは別に確かめる。

この用語の過去問 2 題 ケーブル

有線LAN は、ケーブルで機器どうしを物理的につなぐ形の LAN である。

有線LAN無線LAN
つなぎ方ケーブル電波
通信の安定安定しやすい周りの電波や壁の影響を受けやすい
機器の置き場所配線が届く範囲電波が届く範囲で自由に動かせる

電波を使う無線LANと比べると、配線の手間がかかり機器を動かしにくい一方、通信が安定しやすい。LAN ケーブルを通して通信と同時に電力も機器へ送る PoE (Power over Ethernet) という技術もある。

たとえコードでつながった固定電話のようなもの。音声は安定しているが、コードの届く範囲でしか使えない。

覚え方「有線」の反対が「無線」。線が有るか無いかで名前が分かれる。

出題のポイント

  • 出題PoE は LAN ケーブルで通信と電力を一緒に送る技術である。例えば近くに電源のない天井や壁に置く機器で使われる。
  • 混同注意PoE は LAN ケーブルに電力を乗せる技術であり、屋内の電力線に通信用の信号を乗せる PLC とは組合せが逆である。

この用語の過去問 2 題 有線LAN

ネットワークインタフェースカード

用語集で開く ネットワークインタフェースカード

ネットワークインタフェースカード (NIC) は、PC やプリンタなどの機器を LAN につないで通信できるようにする部品である。

コンピュータ

NIC 接続装置

ケーブル 伝送媒体

有線LAN

ケーブルを差し込む口 (ポート) を備え、機器とネットワークの間で信号を受け渡す。LAN アダプタとも呼ばれ、今の PC では本体に初めから組み込まれていることが多い。各 NIC には、機器を見分けるための固有の番号である MACアドレスが製造時に割り当てられている。

たとえ家の玄関のようなもの。外の道と家の中をつなぐ出入口にあたり、人や荷物はここを通って出入りする。

覚え方略称 NIC は「ニック」と読む。インタフェースは「境目、接点」の意味で、機器とネットワークの境目にある部品と覚えられる。

出題のポイント

  • 出題NIC は、端末や周辺機器をネットワークに参加させ、データの送受信を可能にする部品である。
  • 混同注意NIC が受け持つのは、自分の機器を LAN につなぐところまでである。宛先が LAN の外にあるときに機器がパケットを渡す出口の役割はデフォルトゲートウェイといい、別の機器が担う。

この用語の過去問 2 題 ネットワークインタフェースカード

要点

  • LAN は通信事業者と契約しなくても、利用する組織や家庭が自分たちで構築できる。
  • 別の地域の拠点と通信するには WAN が必要で、通信事業者の回線サービスを使って拠点の LAN どうしを結ぶ。
  • 転送時間は、データ量をビットに直し、伝送速度に伝送効率を掛けた実際の速さで割って求める。
  • PoE は LAN ケーブルで電力も送る技術で、電源を取りにくい場所の機器に使われる。
  • ネットワークインタフェースカード は機器を LAN につなぐ部品で、固有の MACアドレスを持つ。

確認問題

この単元の過去問から 5 題

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