広域ネットワーク

ワイドエリアネットワーク(WAN) に接続されたローカルエリアネットワーク (LAN)

広域ネットワーク（WAN）は、広大な地理的範囲にまたがる電気通信ネットワークです。広域ネットワークは、多くの場合、専用通信回線を用いて構築されます。[ 1 ]

企業、学校、政府機関は、世界中の様々な場所にいる従業員、学生、顧客、購買担当者、サプライヤーにデータを中継するために、広域ネットワーク（WAN）を利用しています。本質的に、この通信手段によって、企業は場所を問わず日常業務を効率的に遂行することができます。インターネットはWANの一種とみなすことができます。[ 2 ]しかし、多くのWANは特定の組織向けに構築され、プライベートなものです。WANは、物理的に近接したネットワークを指すローカルエリアネットワーク（LAN）とは区別されます。

デザインオプション

教科書的なWANの定義は、地域、国、あるいは世界にまたがるコンピュータネットワークです。[ 3 ] [ 4 ]しかし、通信プロトコルや概念の適用という観点から見ると、WANは長距離や異なるネットワーク間でデータを伝送するために使用されるコンピュータネットワーク技術と捉えるのが最適かもしれません。この区別は、OSI参照モデルの下位層で動作する一般的なローカルエリアネットワーク（LAN）技術（イーサネットやWi-Fiなど）が、物理的に近接したネットワーク向けに設計されていることが多く、数十、数百、あるいは数千マイル、数千キロメートルにわたってデータを伝送できないという事実に由来しています。

WANは、LANやその他の種類のネットワークを接続するために使用されます。これにより、ある場所のユーザーやコンピュータが、他の場所のユーザーやコンピュータと通信できるようになります。多くのWANは特定の組織向けに構築され、プライベートなものです。一方、インターネットサービスプロバイダーによって構築され、組織のLANからインターネットへの接続を提供するものもあります。

WANは専用線を使って構築されることが多い。専用線の両端では、ルータが一方のLANと、もう一方のLAN内にある2つ目のルータを接続している。専用線は非常に高価な場合があるので、専用線の代わりに、より安価な回線交換方式やパケット交換方式を使ってWANを構築することもできる。TCP /IPなどのネットワークプロトコルは、トランスポート機能とアドレス指定機能を提供する。サービスプロバイダは、WANで使用されるリンクを提供するために、 Packet over SONET/SDH、マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）、非同期転送モード（ATM）、フレームリレーなどのプロトコルをよく利用する。イーサネットを使ってWANを構築することもできる。[ 5 ]

広域ネットワークに関する学術研究は、数学モデル、ネットワークエミュレーション、ネットワークシミュレーションの 3 つの領域に分類できます。

パフォーマンスの向上は、広域ファイル サービスまたはWAN 最適化を通じて実現されることがあります。

プライベートネットワーク

IPv4で定義されている約40億のアドレスのうち、3つの範囲にまたがる約1,800万のアドレスがプライベートネットワーク用に予約されています。これらの範囲にアドレス指定されたパケットはパブリックインターネット上でルーティングできず、すべてのパブリックルーターによって無視されます。そのため、プライベートホストはパブリックネットワークと直接通信することはできず、そのためにはルーティングゲートウェイでの ネットワークアドレス変換が必要です。

予約済みのプライベートIPv4ネットワーク範囲[ 6 ]
名前CIDRブロックアドレス範囲アドレス数時代遅れのクラスフル記述
24ビットブロック10.0.0.0/810.0.0.0 – 10.255.255.25516 777 216シングルクラスA。
20ビットブロック172.16.0.0/12172.16.0.0 – 172.31.255.2551 048 57616 個のクラス B ブロックの連続した範囲。
16ビットブロック192.168.0.0/16192.168.0.0 – 192.168.255.25565 536連続した 256 個のクラス C ブロックの範囲。

2つのプライベートネットワーク（例えば、2つの支社）はパブリックインターネット経由で直接通信できないため、パブリックネットワーク経由で伝送するために、プライベートアドレスを含むヘッダーを含むパケットをカプセル化する仮想プライベートネットワーク（VPN）またはその他の形式のIPトンネルを介して、2つのネットワークをインターネット経由でブリッジする必要があります。さらに、カプセル化されたパケットは、データのセキュリティを確保するために暗号化されることがあります。

接続技術

広域ネットワークリンクには、回線交換電話回線、電波伝送、光ファイバーなど、様々な技術が利用可能です。新たな開発により、伝送速度は着実に向上しています。 1960年頃には、WANのエッジでは110 ビット/秒の回線が標準でしたが、コアリンクでは56または64 kビット/秒が高速と考えられていました。今日、家庭はダイヤルアップ、非対称デジタル加入者線（ADSL）、ケーブル、WiMAX、携帯電話ネットワーク、または光ファイバーでインターネットに接続しています。現在人々が利用できる速度は、電話回線を介した28Kモデム経由の28.8 kビット/秒から、 100ギガビットイーサネットを使用した100 Gビット/秒まで多岐にわたります。

WAN を実装するために、次の通信およびネットワーク テクノロジが使用されてきました。

AT&Tは2017年に400ギガビットイーサネットのビジネス利用のための試験を実施した。[ 8 ]ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの研究者ロバート・マーハー、アレックス・アルバラード、ドマニッチ・ラバリー、ポリーナ・バイベルは、ネットワーク速度を1.125テラビット/秒まで向上させることに成功した。[ 9 ]クリストス・サンティス、大学院生スコット・ステガー、アムノン・ヤリブ、マーティン、アイリーン・サマーフィールドは、光ファイバーで転送速度を4倍にできる可能性のある新しいレーザーを開発した。[ 10 ]

参照

参考文献

  1. ^ミッチェル、ブラッドリー。「広域ネットワーク（WAN）とは何か？」 Lifewire 。 2018年6月12日時点のオリジナル記事よりアーカイブ。 2017年4月21日閲覧。
  2. ^ Groth, David; Skandler, Toby (2005). Network+ Study Guide, Fourth Edition . Sybex, Inc. ISBN 0-7821-4406-3。
  3. ^ Forouzan, Behrouz (2012-02-17).データ通信とネットワーキング. McGraw-Hill. p. 14. ISBN 978-0-07-337622-6。
  4. ^張、燕;アンサリ、ニルワン。呉、明泉。ユウ、ヘザー (2011-10-13)。 「広域ネットワークの最適化について」。IEEE 通信の調査とチュートリアル。14 ( 4 ): 1090–1113。CiteSeerX 10.1.1.459.4653 。土井: 10.1109/SURV.2011.092311.00071。ISSN 1553-877X。S2CID 18060。   
  5. ^ CCNA Data Center DCICN 640-911 公式認定ガイド. Cisco Press. 2014年11月14日. ISBN 978-0-13-378782-5。
  6. ^ Y. Rekhter; B. Moskowitz; D. Karrenberg; GJ de Groot; E. Lear (1996年2月).プライベートインターネットのアドレス割り当て. IETFネットワークワーキンググループ. doi : 10.17487/RFC1918 . BCP 5. RFC 1918 .
  7. ^ a b c d「WAN テクノロジーの選択 (1.2) > WAN の概念 | Cisco Press」。
  8. ^ 「AT&T、業界をリードする400Gbイーサネットテストを完了、サービスプロバイダーと企業向けの将来のネットワークブループリントを確立」 www.att.com 2017年9月8日。 2022年1月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年8月20日閲覧。
  9. ^ Maher, Robert; Alvarado, Alex; Lavery, Domaniç; Bayvel, Polina (2016年2月11日). 「符号化変調による光通信の情報速度の向上：トランシーバー性能の研究」 . Scientific Reports . 6 (1) 21278. Bibcode : 2016NatSR...621278M . doi : 10.1038/srep21278 . PMC 4750034. PMID 26864633 .  
  10. ^ 「より高速なインターネットを実現する新型レーザー - Caltech」 Cal Tech、2014年2月19日。2017年5月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年2月5日閲覧。
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