ネットワーク構成

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ネットワーク構成とは、ネットワーク上のコンピュータやネットワーク機器を結ぶ接続形態のことであり、「網構成」や「ネットワーク・トポロジー (Network topology)」、単に「トポロジー」とも言う。

ネットワーク構成には、物理的な外見上の構造である「物理構造(物理トポロジー)」とネットワークの規格により定められる「論理構造(論理トポロジー)」がある。 1つのネットワークには、物理構造と論理構造の2つが含まれるが、必ずしも同じ形のネットワーク構成とは限らない。 基本的なネットワーク構成にはどれも利点・欠点があるので、大規模なネットワークや信頼性が求められるネットワークの場合、実際には複数のネットワーク構成を多層または複合的に組み合わせて運用される。

なお、一般的には、実装レベルでの網構成(例えば、FTTHの幹線網の網構成)も同様にネットワーク構成と言う場合もある。本項目でネットワーク構成と呼ぶものを特にネットワーク・トポロジーと言う場合もある。

目次

ネットワーク構造の種別

ネットワーク・トポロジーの種類

主に以下の様な構成が用いられる。

環形(リング型)

環状に交換設備を接続したもので、一つの区間の障害時には逆向きの接続で伝送できるものもある。ただし、二箇所で断絶した場合、それ以上に通信が不可能になるため、ネットワーク構成としてこれ単体でそれほど障害耐性が高いわけではない。信号の伝送を1方向に限定し、多重化したものもある。代表例としては、トークンリングがある。

メッシュ形

それぞれのノードは1つ以上の他のノードとポイントツーポイントで接続している。そのため、ノードごとに通信のコストが異なる。WinnyなどのP2Pソフトではこの形になる。

星型、車輪型(スター型)

交換設備(ハブ)から放射状に接続されるもので、主にLANの端末機器の接続点、公衆通信網の加入者収容部分などで用いられる。スポーク車輪の車軸のように見えるため、ネットワークの中心部はハブと呼ばれる。バス形に比べ、ハブ接続されているそれぞれの線については独立して扱われるため障害耐性が高いが、ハブが故障した場合、全ての通信が途絶するため、ネットワークの障害耐性はハブに依存する。主にXBASE-Tなどイーサネットの物理構造であり、環形(リング型)でも、リングの部分をひとつの「ハブ」に収めることにより、この物理構造をとる物もある。

フルコネクト型

1つ1つのノードが全ての他のノードと接続している状態。1つのノードが故障しても他のノードとの通信には関係なく、自由に接続できるため、障害耐性はネットワーク中でもっとも高い。反面、設置にはコストがかかり、管理も煩雑になる。

バス型

CSMA/CD (Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection) で用いられるもので、送信した信号が全ての端末で受信されるものである。無線通信、10BASE-5、10BASE-2等の例がある。有線のバスでは、断線が起こった場合、それより遠位のノードとの通信が途絶するため障害耐性は低い。10BASE-Tなどのイーサーネットの論理構造はバス型である。

木型(ツリー型)

ただ1つの根(ルートノード)から枝分かれする様に伸びていくもの。 USBの様な、一対多通信が主になるネットワークで使われる。

複合型(ハイブリッド型)

上記の形態のネットワークを組み合わせたもの。

階層型

スター型・リング型を階層に分けて接続したものであり、大規模な公衆通信網に用いられる。

実装レベルでの網構成

  • エッジ
  • アグリゲーション
  • コア
  • Network-Network Interface (NNI)
  • User-Network Interface (UNI)
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