コンピュータネットワーク (コンピュータネットワーク) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

コンピュータネットワーク (コンピュータネットワーク) の読み方

日本語表記

コンピュータネットワーク (コンピュータネットワーク)

英語表記

computer network (コンピューターネットワーク)

コンピュータネットワーク (コンピュータネットワーク) の意味や用語解説

コンピュータネットワークは、複数のコンピュータや、サーバー、プリンター、スマートフォンといった関連デバイスが、互いに接続され、データやリソースを共有するためのシステムを指す。その主な目的は、情報伝達の高速化、リソースの効率的な利用、そして共同作業の促進にある。この接続により、地理的に離れた場所にいるユーザー間でも情報交換や共同作業が可能となり、ビジネス活動から日常生活に至るまで、現代社会において不可欠なインフラとなっている。 詳細として、まずコンピュータネットワークの構成要素について解説する。ネットワークは、主に「ノード」「伝送媒体」「ネットワークデバイス」の三つの要素で構成される。ノードとは、ネットワークに接続される個々の機器、例えばパソコン、サーバー、ネットワークプリンター、スマートフォンなどを指す。これらは情報の送受信を行う主体となる。伝送媒体は、ノード間でデータを運ぶ物理的な経路であり、有線の場合にはイーサネットケーブルや光ファイバーケーブルが用いられる。光ファイバーは高速かつ長距離のデータ伝送が可能である。無線の場合にはWi-Fiのような電波が用いられ、柔軟な接続性を提供する。ネットワークデバイスは、データを効率的かつ正確に目的地へ届けるための機器である。具体的な例として、ハブは複数のノードを単純に接続するが、データの衝突が発生しやすい。スイッチは、宛先MACアドレスに基づいてデータを特定のポートに転送することで、データの衝突を回避し、通信効率を高める。ルータは、異なるネットワーク間を接続し、IPアドレスに基づいてデータの最適な経路（ルーティング）を決定し転送する役割を持つ。また、リピータや中継器は、信号の減衰を補い、伝送距離を延長するために用いられる。 次に、ネットワークの種類について述べる。ネットワークはその規模によって大きく分類される。LAN（Local Area Network）は、オフィスビル内、工場、学校、家庭といった比較的狭い範囲で構築されるネットワークである。高速なデータ通信が可能であり、限定されたユーザー間でリソースを共有するのに適している。一方、WAN（Wide Area Network）は、都市間や国境を越えるような広範囲にわたるネットワークを指し、複数のLANを相互に接続することで構築される。インターネットは、世界中のWANが相互に接続された、最も大規模なWANの例である。WANの中間的な規模として、MAN（Metropolitan Area Network）という都市圏レベルのネットワークも存在する。 ネットワークにおけるデータ通信の仕組みは、「プロトコル」と呼ばれる通信規約に基づいて行われる。最も広く利用されているプロトコル群はTCP/IPであり、これにより異なる種類のデバイスやネットワーク間でも円滑な通信が可能となる。データ通信は、OSI参照モデルやTCP/IPモデルのような階層的な構造で理解されることが多い。これは、通信機能を複数の層に分割し、それぞれの層が特定の役割を果たすことで、複雑な通信プロセスを管理しやすくするためである。データは「パケット」と呼ばれる小さな塊に分割されて送受信され、それぞれのパケットには送信元と宛先の情報が含まれる。IPアドレスはネットワーク上でノードを一意に識別するための論理アドレスであり、主にルータがパケットのルーティングに利用する。MACアドレスはネットワークインターフェースカードに割り当てられた物理アドレスで、主にスイッチが同一ネットワーク内でのフレーム転送に利用する。これらのアドレスとプロトコルによって、データは複雑な経路をたどりながらも正確な宛先に届けられる。 コンピュータネットワークの導入は、多くの利点をもたらす。まず、ファイルやソフトウェア、プリンターや共有ストレージといった周辺機器のリソースを複数のユーザーで共有することが容易になり、組織全体の業務効率が大幅に向上する。情報共有の促進により、チーム内のコラボレーションやリモートワーク環境の実現も可能となる。また、データやアプリケーションをサーバーに集中させることで、中央集権的なデータ管理が可能となり、データの整合性やバックアップが容易になるだけでなく、セキュリティポリシーの一元的な適用も可能となる。 しかし、ネットワークの利用には課題も伴う。通信経路の混雑（輻輳）によるデータの遅延、帯域幅の不足による通信速度の低下といった性能に関する問題が発生する可能性がある。また、機器の故障や設定ミス、自然災害などによるネットワーク障害が発生すると、業務が停止するなどの大きな影響を及ぼす場合がある。さらに、セキュリティリスクも常に存在し、不正アクセス、データ漏洩、DDoS（分散型サービス拒否）攻撃、マルウェア感染、フィッシング詐欺など、様々な脅威にさらされる可能性がある。これらの課題に対処するためには、ネットワークの設計段階から適切な帯域幅の確保や冗長化による信頼性の向上を図る必要がある。セキュリティ対策としては、ファイアウォールによる不正な通信の遮断、VPN（Virtual Private Network）による安全なリモートアクセス、データの暗号化、アクセス制御、定期的なセキュリティパッチの適用、そして従業員へのセキュリティ教育が不可欠である。これらの対策を適切に実施することで、安全で安定したネットワーク運用が実現できる。