ホーム ネットワークの使用は、パスワードを入力して Netflix アプリを開いて映画を見るのと同じくらい簡単ですが、ネットワークとそのネットワークがシームレスに動作するために必要なものすべては、おそらくあなたが所有するデバイスの中で最も複雑でユニークなものです。
ホーム ネットワークは、デジタル デバイスが相互に通信したり、インターネットと呼ばれるグローバル ネットワークを介して世界中の他のデバイスと通信したりできるようにするために存在します。ホーム ネットワークを楽しむためにホーム ネットワークがどのように機能するかを正確に理解する必要はありませんが、内部で少し時間を費やすことで、テクノロジーを理解できるようになり、発生した問題のトラブルシューティングが容易になります。
ホーム ネットワークはミニ インターネットです
インターネットは「インターネットワーク」の略で、Web サーバー、ストリーミング サービス、クラウド サービス、ゲーム サーバーなどが含まれる、接続された LAN (ローカル エリア ネットワーク) のグローバル ネットワークです。
ホーム ネットワークも同じものですが、より小さく、自宅内に限定されているだけです。ホーム ネットワークがどのようにミニ インターネットに似ているかについて詳しく知りたい場合は、インターネットの所有者は誰ですか? Web アーキテクチャの説明 をご覧ください。インターネットという複雑なマシンについて簡単に説明します。
ホーム ネットワークは特殊な言語を話します
インターネット全体が物理的に似ていることとは別に、ホーム ネットワークとインターネットが同じであるもう 1 つの重要な点は、それらが話す「言語」です。現在、ユニバーサル ネットワーク プロトコルは TCP/IP (伝送制御プロトコル/インターネット プロトコル) であり、データを所定の場所に送信するための鍵となります。
TCP/IP ネットワークでは、ネットワーク上で送信されるすべてのデータは「パケット」に分割されます。一枚の写真を何千ものピースからなるジグソーパズルに変えることを想像してみてください。次に、各部分を取り出し、個別に封筒に入れます。封筒には差出人の住所と受取人の住所を書きます。また、各エンベロープには、元の画像を再構築するために各部分がどこに行くかを説明する情報も含めます。
次に、何千もの封筒を受信者に郵送すると、受信者は受信者側で封筒を再構築します。封筒が間違って届いても問題ありませんが、封筒が紛失した場合は、紛失した封筒の新しいコピーを求める手紙が戻ってきます。
基本的なホーム ネットワーク トポグラフィ
.各ネットワーク コンポーネントの役割については以下で詳しく説明しますが、方向性を理解しやすくするために、今日の一般的なホーム ネットワークがどのようなものかを概略的に説明します。
ネットワークにはいくつかの重要なコンポーネントがあります。
ホーム ネットワークを構築するにはさまざまな方法がありますが、これらのコンポーネントのほとんどはどのホーム ネットワークにも存在します。他のコンポーネントがこれらの一部の代わりに使用できます。たとえば、単にコンピュータのグループをネットワークで接続したい場合は、イーサネット スイッチまたはネットワーク ハブを使用できます。ただし、この基本的なスケッチは、世の中にあるものの 99% をカバーしています。
ホーム ネットワークの大まかな輪郭を描いたので、各主要コンポーネントをもう少し詳しく見ていきます。
モデムを使用するとインターネットと通信できます
現代のブロードバンド インターネットが普及する前は、インターネット アクセスはモデム (変調器/復調器) を介して行われ、バイナリ コードを表す銅線の音声回線を介して高音または低音のオーディオ信号を送受信していました。
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これらの「ダイヤルアップ」モデムは現在ではほとんど廃止されており、多くの帯域幅を提供しませんが、他に何もできない場合には依然として使用されています。最近では、モデムという言葉は、実際には両方の信号がデジタルであっても、ある種類のネットワーク信号を別の種類のネットワーク信号に変換するほぼすべてのデバイスを指すために使用されています。
デジタル - デジタル変換の一例は、光信号を受け取り、イーサネット ケーブル経由で電気パルスを出力する一般的なファイバー モデムです。 DSL モデムは電話回線と同じ銅線を使用しますが、音声通話とは異なる周波数帯域を使用するため、インターネットへの接続と通話を同時に行うことができます。携帯電話モデムは電波を介して携帯電話の塔に接続します。衛星モデムは軌道に出入りする情報などを送信します。.
ネットワークによっては、モデムが別個のデバイスである場合もあれば、ワイヤレス ルーターと組み合わせて使用される場合もあります。このホーム ネットワーク ツアーの次の目的地は、モデムです。
ルーターはネットワークの中心に位置します
ルーターはホーム ネットワークの中心にあり、さまざまな重要なジョブを実行します。
ルーターにはこれらのコア機能以外にも多くの機能がありますが、これがルーターが行うことの主要なリストです。異なるタイプのネットワーク (ファイバー WAN、イーサネット、Wi-Fi など) 間のルーティングがルーターをルーターたらしめ、ネットワークスイッチとハブ とは異なります。
ルーターは、競合がないことを確認しながら、内部ネットワーク デバイスに IP アドレスを割り当てます。インターネット上のサーバーはルーター自体とその「パブリック」IP アドレスしか認識できないため、NAT (ネットワーク アドレス テーブル) として知られるテーブルでインターネット上のどのデバイスがどのリクエストを行ったかを追跡します。
一部のハイエンド ルーターは、ネットワーク ストレージまたはストリーミング サーバーとして機能するカスタム アプリケーションを実行できます。ルーターにこの機能が搭載されていない場合でも、カスタムのサードパーティ ファームウェアをインストールしてこれらの機能を追加できる場合があります。
ローカル サーバー
サーバーは、コンテンツやネットワーク ベースのアプリケーションなどのサービスを提供するネットワーク上のデバイスです。 Web サイトにアクセスしたり、インターネットからファイルをダウンロードしたりすると、そのコンテンツは世界のどこかにあるサーバー コンピューターでホストされます。 Google ドキュメントなどのクラウド アプリを使用する場合、そのソフトウェアとデータはサーバー上に存在します。
ローカル ネットワークには少なくとも 1 つのサーバーがあり、それがルーターです。すべてのルーターには、設定を変更するためのインターフェイスとして機能する基本的な Web サーバーがあります。ルーターに接続し、ブラウザに IP アドレスを入力すると、ルーター自体がホストする Web サイトが表示されます。.
Wi-Fiプリンター がある場合、それも印刷リクエストを処理するプリント サーバーです。多くの人は、ネットワーク上で NAS (ネットワーク接続ストレージ デバイス) またはメディア サーバー (Plex など) を実行しています。サーバーとは考えられないものも対象となります。 IP カメラはサーバーでもあります。これはビデオ ストリーミング サーバーです!
ネットワーク化された周辺機器
従来、スキャナやプリンタなどの周辺機器は特定のコンピュータに直接接続されていました。ただし、現代の家庭では、この種のデバイスにアクセスする必要があるさまざまなコンピューターが多数あることがはるかに一般的です。何かを印刷する必要があるときに全員が同じコンピュータを使用するのではなく、ローカル ネットワーク上でプリンタを共有できます。
コンピュータのオペレーティング システムの印刷共有機能を使用すると、コンピュータに接続されている通常のプリンタを共有プリンタとして使用できます。それでも、最近では、Wi-Fi またはイーサネットを備えたプリンター、スキャナー、または多機能デバイス (MFD) を購入するだけで、ネットワーク上でスタンドアロンの共有リソースとして機能させることが簡単にできます。
自宅のネットワーク クライアント
ホーム ネットワーク上のローカル サーバーとは別に、他のデバイスは一般にクライアントとして知られており、リモート サーバーやローカル サーバーから情報を取得します。ローカル ネットワーク クライアントの例は次のとおりです。
サーバー デバイスからデータを受信するものはすべてクライアントですが、どのデバイスも同時に両方になることができます。
コンピュータ、コンソール、モバイル デバイス
有線接続と無線接続
長年にわたり、ネットワークにはいくつかの異なる接続標準がありましたが、今日のほぼすべてのホーム ネットワークでは、イーサネットと Wi-Fi の 2 種類の接続のみが使用されています。
配線を交差させないでください: イーサネット
イーサネットは、TCP/IP データをホーム ネットワークに伝送する有線接続標準です。コネクタ (RJ45) は、大型の電話回線接続 (RJ11) に似ており、使用しているイーサネット ネットワーク ケーブルのカテゴリに応じて異なる複数の銅線が通っています。
イーサネット ケーブルは、異なる最大速度を提供するさまざまなカテゴリに分類されます。たとえば、カテゴリ 6 ネットワーク ケーブルの定格は 10 Gbps ですが、カテゴリ 5e ケーブルの定格はギガビット速度です。ケーブルの種類と LAN ポートの定格速度を一致させることが重要です。 1Gbps ケーブルを 100 Mbps ポートに接続しても問題ありませんが、その逆を行うと、速度がケーブルが処理できる最大値に制限されます。.
適切なイーサネット ケーブル、アダプタ、ルーターを選択していれば、イーサネット接続をインストールする手間さえ問題なければ、高速、低遅延、非常に信頼性の高いネットワーク速度を享受できます。あなたの家。
ワイヤー?どこへ行くにもワイヤーは必要ありません: Wi-Fi
純粋なネットワーク パフォーマンスに関して言えば、イーサネットが最も優れた標準であることは間違いありませんが、それほど便利というわけではありません。モバイルデバイスに関しては、まったく実用的ではありません。そのため、ネットワーク機能が必要になるたびに、壁に穴を開けたりプラグを差し込んだりすることなく、ワイヤレス デバイスがネットワークに接続できるようにする Wi-Fi (ワイヤレス フィデリティ) が用意されています。
Wi-Fi は電波を使用して情報のデジタル パルスを送信します。 Wi-Fi で使用される周波数帯域は 2.4Ghz と 5Ghz の 2 つです。低い周波数帯域は高速でデータを送信できませんが、優れた到達範囲と壁を貫通するパワーを備えています。高周波 5Ghz Wi-Fi は超高速ですが、壁のように簡単に 物体によってブロックされている 届きます。
最新の Wi-Fi ルーターのほとんどは「デュアルバンド」です。これは、両方の周波数帯域での接続を提供することを意味します。 Wi-Fiは世代に分かれています。以前は、これらの世代には、その世代の Wi-Fi の通信規格の名前を反映した番号が付けられていました。たとえば、802.11g、802.11n、802.11ac などです。これらの名前は、もう少し使いやすくするために単純な数字に変更されています。したがって、現在 802.11ac は単に Wi-Fi 6 であり、最新の 802.11ax は Wi-Fi6 です。
古い Wi-Fi デバイスは、特にデバイスが 2.4 Ghz Wi-Fi のみをサポートし、問題のルーターが 5 Ghz のみを提供する場合、新しいルーターに接続できない可能性があります。
ネットワークの範囲を拡大する
ホーム ネットワークに接続する方法として、現在および将来を見据えたデバイスが非常に多いため、ネットワークが家の隅々まで行き渡るようにしたいと考えるでしょう。ワイヤレス信号をブロックする可能性のあるすべてのものや、家中にイーサネットを敷設するための費用と労力を考えると、言うは易く行うは難しです。
良いニュースとしては、家の中に接続できない場所がないようにネットワークの設置面積を増やすのに役立つ製品が数多く市場に出ていることです。.
Wi-Fiリピーターとエクステンダー
Wi-Fi リピーターは、Wi-Fi 信号が途切れ始める前に、既存の Wi-Fi ネットワークのエッジに設置されるデバイスです。コア Wi-Fi ネットワークとの間で送受信されるパケットをリッスンし、単純にそれを繰り返します。これは時間のかかる解決策ですが、ネットワークを変更せずに WiFi を特定のスポットに拡張する簡単な方法です。
電力線エクステンダー
このシステムは、家の既存の電気配線を通じてネットワーク信号を送信します。ルーターの近くやネットワークを拡張したい部屋に PowerLine アダプターを差し込むだけで簡単です。
ワイヤレス メッシュ ルーターは、通常のルーターの設置面積を拡張するのではなく、既存のルーターを完全に置き換えます。それらを 1 つの大きな分散ルーターとして考えてください。プライマリ メッシュ ユニットはモデムに接続され、各サテライト ユニットには専用の無線または有線接続が行われます。
ネットワーク化された 1 つの大家族
ホーム ネットワークのテクノロジーは非常に複雑かもしれませんが、このテクノロジーは時間の経過とともによりスマートになり、はるかに使いやすくなりました。ホーム ネットワークの将来がどうなるかは誰にもわかりません。それでも、ミリ波 5G 携帯電話ネットワークなどの技術の発展のおかげで、ローカル ネットワークとワイド ネットワークの境界線が曖昧になり、状況は大きく変わってくるかもしれません。
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