ネットワークの構成要素｜高校情報Ⅰ

0. どういうまとまりか

コンピュータどうしをつないでデータをやり取りできるようにしたものが情報通信ネットワークです。
つなぐ範囲の広さと、役割の分け方と、間に入る機器で整理します。

分け方	種類	中身
範囲	LAN	家庭・学校・会社の建物の中など、限られた範囲のネットワーク
範囲	WAN	離れた LAN どうしを、通信事業者の回線でつないだ広い範囲のネットワーク
役割	クライアントサーバ方式	サービスを頼む側（クライアント）と提供する側（サーバ）に分ける
役割	ピアツーピア方式	役割を固定せず、対等なコンピュータどうしが直接やり取りする
機器	ハブ（スイッチ）	同じ LAN の中で機器どうしをつなぐ
機器	ルータ	異なるネットワークどうしをつなぎ、データの行き先を選ぶ

分かれ目は次の 3 つ。

ハブは LAN の中をつなぎ、ルータは LAN と LAN（LAN とインターネット）をつなぐ。
クライアントは頼む側、サーバは応える側。 役割の名前であって、機械の大きさではない。
通信速度の bps は「1 秒あたりのビット数」。 ファイルの大きさはバイトで書かれるので、8 倍してビットにそろえる。

1. LAN・WAN とインターネット

根拠: 学習指導要領情報Ⅰ-(4)-ア-(ア)

家の中の機器をつないだものが LAN です。LAN どうしを WAN でつなぎ、世界中のネットワークを相互に接続したものがインターネットです。

建物の中など、限られた範囲で機器をつないだネットワークを何というか？

LAN（ローカルエリアネットワーク）

家庭・学校・会社の中のネットワーク。自分たちで機器を設置して管理する。

離れた場所にある LAN どうしを、通信事業者の回線でつないだ広い範囲のネットワークを何というか？

WAN（ワイドエリアネットワーク）

本社と支店の LAN をつなぐ、など。回線は通信事業者から借りる。

世界中のネットワークを相互に接続した、ネットワークのネットワークを何というか？

インターネット

家庭や学校の LAN は、インターネットサービスプロバイダ（ISP）を通じてインターネットにつながる。

2. クライアントとサーバ

根拠: 学習指導要領情報Ⅰ-(4)-ア-(ア)

Web ページを見るとき、ブラウザは「このページをください」と頼み、Web サーバがページを送り返します。
頼む側をクライアント、応える側をサーバと呼びます。

ネットワークで、サービスを要求する側のコンピュータ（やソフトウェア）を何というか？

クライアント

Web ページを見るブラウザ、メールを読むメールソフトなど。

ネットワークで、要求に応えてサービスを提供する側のコンピュータ（やソフトウェア）を何というか？

サーバ

Web サーバ・メールサーバ・ファイルサーバなど。提供するサービスごとに名前が付く。

クライアントサーバ方式とピアツーピア方式の違いは？

クライアントサーバ方式は役割を「頼む側」と「提供する側」に分け、ピアツーピア方式は対等なコンピュータどうしが直接やり取りする

ピアツーピア（P2P）は、どのコンピュータも頼む側にも提供する側にもなる。

3. ネットワークをつなぐ機器

根拠: 学習指導要領情報Ⅰ-(4)-ア-(ア)

LAN の中はハブでつなぎ、LAN の外へ出るところにルータを置きます。
無線でつなぐときの親機がアクセスポイント、光回線を家に引き込む装置が ONU です。

同じ LAN の中で、複数のコンピュータを有線でつなぐための集線装置を何というか？

ハブ（スイッチ、スイッチングハブ）

受け取ったデータを、宛先の機器がつながっている口へ送り出す。

異なるネットワークどうしをつなぎ、データを宛先のネットワークへ向けて転送する機器を何というか？

ルータ

家庭では、家の LAN とインターネットの境目に置かれる。

無線 LAN の端末（スマートフォンやノートパソコン）を、有線のネットワークにつなぐ親機を何というか？

アクセスポイント

家庭用の無線 LAN ルータは、ルータとアクセスポイントの機能を 1 台にまとめたもの。

光ファイバの光信号と、コンピュータが扱う電気信号を相互に変換する装置を何というか？

ONU（光回線終端装置）

光回線を家庭に引き込んだところに置き、その先にルータをつなぐ。

4. 有線と無線・通信速度

根拠: 学習指導要領情報Ⅰ-(4)-ア-(ア)

ケーブルでつなぐ有線 LAN は速く安定し、電波でつなぐ無線 LAN は配線が要らず持ち運べます。
通信の速さは bps（1 秒間に送れるビット数）で表します。

無線 LAN の規格であることを示す名前として広く使われているものは？

Wi-Fi

IEEE 802.11 という規格に従い、機器どうしがつながることを確かめた製品に付く名前。

通信速度の単位 bps は何を表すか？

1 秒間に送ることができるビット数（bits per second）

100 Mbps なら 1 秒間に 100 メガビット。バイトではなくビットである点に注意。

ファイルの大きさ（バイト）と通信速度（bps）から通信時間を求めるとき、最初にすることは？

ファイルの大きさを 8 倍してビットにそろえる（1 バイト = 8 ビット）

そのうえで、ビット数を通信速度でわる。

練習問題

問 1　100 MB（メガバイト）のファイルを、通信速度 100 Mbps の回線で送る。送るのに何秒かかるか。通信速度は常に一定とし、ほかの影響は考えない。

8 秒

ビットにそろえると $100 \times 8 = 800$ メガビット。 $800 \div 100 = 8$ 秒。

問 2　600 MB のファイルを、通信速度 40 Mbps の回線で送る。ただし実際に使える速さ（伝送効率）は通信速度の 80 % とする。送るのに何秒かかるか。

150 秒

ビットにそろえると $600 \times 8 = 4800$ メガビット。実際に使える速さは $40 \times 0.8 = 32$ Mbps。 $4800 \div 32 = 150$ 秒。