通信ネットワーク

電気通信ネットワークとは、ノード間でメッセージを交換するために使用される電気通信リンクによって相互接続されたノードのグループです。これらのリンクでは、回線交換、メッセージ交換、パケット交換といった手法に基づく様々な技術を用いて、メッセージや信号をやり取りします。

複数のノードが協力して、複数のネットワークホップを経由して、送信元ノードから宛先ノードへメッセージを渡すことができます。このルーティング機能のために、ネットワーク内の各ノードには、ネットワーク上での識別と位置特定のためにネットワークアドレスが割り当てられます。ネットワーク内のアドレスの集合は、ネットワークの アドレス空間と呼ばれます。

電気通信ネットワークの例としては、コンピュータネットワーク、インターネット、公衆交換電話網（PSTN）、グローバルテレックスネットワーク、航空ACARSネットワーク[ 1 ]、携帯電話通信事業者の無線通信ネットワークなどがあげられる。

ネットワーク構造

これはネットワークの一般的な構造です。すべての通信ネットワークは概念的に 3 つの部分、つまりプレーン (個別のオーバーレイ ネットワークであると考えられるため、このように呼ばれます) で構成されます。

データネットワーク

データネットワークは、個人や組織間の通信のために世界中で広く利用されています。データネットワークを接続することで、ユーザーは接続先のプロバイダーの外部にホストされているリソースにシームレスにアクセスできるようになります。インターネットは、異なる組織の多数のデータネットワークが相互に連携する最良の例です。

インターネットなどのIPネットワークに接続された端末は、 IPアドレスを使用してアドレス指定されます。インターネットプロトコルスイート（TCP/IP）のプロトコルは、IPデータネットワークを介したメッセージの制御とルーティングを提供します。IPは、メッセージを効率的にルーティングするために、様々なネットワーク構造で使用できます。例えば、以下のようなものがあります。

MAN と LAN または WAN を区別する特徴は 3 つあります。

  1. ネットワークの規模はLANとWANの中間です。MANの物理的な範囲は直径5～50kmです。[ 2 ]
  2. MANは通常、単一の組織に属していません。ネットワークを相互接続する機器、リンク、そしてMAN自体は、多くの場合、協会やネットワークプロバイダーが所有し、他者にサービスを提供またはリースしています。[ 2 ]
  3. MANは、ネットワーク内でリソースを高速に共有するための手段です。MANの範囲外にあるリソースにアクセスするために、WANネットワークへの接続を提供することがよくあります。[ 2 ]

データセンターネットワークも、マシン間の通信にTCP/IPを強く利用しています。数千台のサーバーを接続し、非常に堅牢に設計され、低遅延と高帯域幅を提供します。データセンターネットワークのトポロジは、障害耐性、段階的拡張の容易さ、通信帯域幅、および遅延を決定する上で重要な役割を果たします。[ 3 ]

容量と速度

デジタルコンピュータの速度と容量の向上は半導体技術の進歩によってもたらされ、トランジスタ密度が2年ごとに倍増するというムーアの法則によって経験的に説明されているのと同様に、通信ネットワークの容量と速度も同様の理由で同様の進歩をたどってきました。通信では、これは2004年にフィル・エドホルムによって提唱され、その名を冠したエドホルムの法則で表現されています。 [ 4 ]この経験法則によれば、通信ネットワークの帯域幅は18か月ごとに倍増し、1970年代以降真実であることが証明されています。[ 4 ] [ 5 ]この傾向はインターネット、[ 4 ]セルラー（モバイル）、ワイヤレスおよび有線ローカルエリアネットワーク（LAN）、およびパーソナルエリアネットワークで顕著です。[ 5 ]この発展は、金属酸化物半導体技術の急速な進歩の結果です。[ 6 ]

参照

参考文献

  1. ^ 「通信ネットワーク - 通信ネットワークの種類」。2014年7月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年7月14日閲覧。
  2. ^ a b c「メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）」 Erg.abdn.ac.uk。2015年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年6月15日閲覧。
  3. ^ Noormohammadpour, Mohammad; Raghavendra, Cauligi (2018年7月28日). 「データセンタートラフィック制御：技術とトレードオフの理解」. IEEE Communications Surveys & Tutorials . 20 (2): 1492– 1525. arXiv : 1712.03530 . doi : 10.1109/COMST.2017.2782753 . S2CID 28143006 . 
  4. ^ a b c Cherry, Steven (2004). 「エドホルムの帯域幅の法則」. IEEE Spectrum . 41 (7): 58– 60. doi : 10.1109/MSPEC.2004.1309810 . S2CID 27580722 . 
  5. ^ a b Deng, Wei; Mahmoudi, Reza; van Roermund, Arthur (2012).空間周波数変換による時間多重ビームフォーミング. ニューヨーク: Springer. p. 1. ISBN 9781461450450。
  6. ^ Jindal, Renuka P. (2009). 「ミリビットからテラビット/秒、そしてそれ以上へ ― 60年以上にわたるイノベーション」 2009年 第2回電子デバイス・半導体技術国際ワークショップpp.  1– 6. doi : 10.1109/EDST.2009.5166093 . ISBN 978-1-4244-3831-0. S2CID  25112828 . 2019年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年10月14日閲覧。
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