インターネット黎明期には、ユーザーはパソコンから直接ISP（インターネットサービスプロバイダ）にダイヤルインすることでインターネットに接続していた。モデムの懐かしい悲鳴が聞こえてきませんか？しかし、今日のユーザーにとって、すべてのデバイスが「ネットワーク上にある」ことは当たり前のことです。この目標を達成するために、企業は何年も前からイーサネットベースのLANを使用してきました。しかし、「LAN」と「Ethernet」は同義ではありません。

それぞれ、面白い猫の動画を見るためにどのような貢献をしているのか見てみましょう。

ローカルエリアネットワークは何ですか？

LAN（Local Area Network）とは、メンバー同士は知っているが、それ以外の人には知られていないネットワークのことです。LANはインターネットの前身より10年ほど前に誕生している。例えば、トークンリングと呼ばれる古いタイプは、ネットワークを1つの大きなループでつなぐことができます。トラフィックは、個々のネットワークメンバー（ノード）の間を回り、目的地に到達する。

最近のLANに接続されたマシンは、互いに通信したり、外部のコンピュータ（例えば、MakeUseOfのような素晴らしいウェブサイトを持つウェブサーバ）と通信することができます。しかし、他のコンピュータはその代償としてできない。なぜ、そんなことが可能なのか？これは、ローカルネットワークがIPv4規格で「プライベート」に指定されているためです。

私設IPv4ネットワークは何ですか？

インターネットプロトコルバージョン4（IPv4）を使用するネットワークでは、「192.168.0.25」のように、各ネットワークノードにおなじみのアドレスを使用します。IPv4規格では、プライベートローカルネットワークのメンバーは、次のように特定の範囲のアドレスを使用することが指定されています。

• 10.*.*.*
• 172.16.*から172.31.**まで
• 192.168.*.*

これらのアドレスの1つにコンタクトしようとすると、コンピュータは直接接続されている他のデバイスを調べます。つまり、外部にあるノードを探さないのです（「外部」の意味については後述します）。

例えば、あるウェブページを見たいとします。そのURLを入力すると、コンピューターはDNS検索でそのIPアドレスを探そうとします。そのIPが上記のIPのいずれか（つまりローカルアドレス）であることが判明した場合、あなたのコンピューターはそのコンピューターに直接コンタクトを取ろうとするのです。同じプライベートネットワークのメンバーであるため、そのノードを見つけることができます。

そうでない場合は、コンピューターがインターネットにあえてアクセスする必要があります。LAN上のあるノードをゲートウェイに指定し、他のマシンはすべてこのゲートウェイを使用するように設定されている。ゲートウェイはこれらの送信リクエスト（例：「MUOのホームページを取ってきて」）を受け取り、次にどこに送信するかを決定する。そして、リクエストを送信し、レスポンスを受信して、リクエストしたマシンに転送します。(この処理をネットワークアドレス変換と呼びます）。

その結果、デバイスはローカルでは1つのIPアドレスを持っていますが、外部マシンに対しては異なるIPアドレスを持っているように見えます。この仕組みを確認するために、次のことを試してみてください。

1. LAN上のコンピュータのIPアドレスを検索する。WindowsのipconfigやLinux、Macのifconfigの使い方については、以前のMUOの記事を見てください。
2. さて、What's My IPというサイトにアクセスしましょう。このサイトの前提は単純で、あなたのリクエストはあなたの公開放送から来るもので、このサイトはそれをあなたに見せるだけです。

この2つの違いを見てください。

あなたがMUOのホームページを要求するとき、私たちのウェブサーバーは、あなたのローカルアドレスではなく、外部アドレスからの要求を見ます。これは、ウェブサーバーがお客様のコンピューターだけに接続を試みることができないことも意味します。デフォルトでは、ゲートウェイ（通常はルーター）は入ってきた要求をどこにも転送しません。次章では、この2つのアドレスがどのように機能するかを見ていきたいと思います。

地方（民放）・公共放送

その違いを実証するために、ちょっとした実験をしてみましょう。Wi-Fiネットワークがある場合は、そのネットワークに接続**し、以下のコマンドでPCにping（iOS/Androidともに端末アプリがあります）を打ちます。

上記のような出力が得られるはずです（つまり、pingコマンドが成功した）。ここでWi-Fi接続を解除し、先ほどの外部アドレス（例："8.14.*.A"）を使用してみてください。*）を試してみてください。コマンドがルータに当たっていて無視されているため、何も応答がない場合があります（待ちくたびれたらCtrl+Cを押してください）。

外部からLANにアクセスする

では、外部から誰もアクセスできないネットワークに何の意味があるのでしょうか？しかし、それはコントロールされた方法でなければなりません。ルーターは、受信トラフィックのために特定のポートを開き、ローカルネットワーク上の特定のコンピュータにそれを導くように設定することができます。これは、ポートフォワーディングとして知られているプロセスです。

ホームネットワークのSSHサーバーが、「192.168.0.2」のような内部IPを持っている場合を考えてみましょう。この特定のローカルマシンにポート22を転送するようにルータを設定することができます。これで、外部アドレスのSSHポート（「8.14.*:22」）に問い合わせると、ルーターはそれをローカルマシンに転送してくれるようになります。

その結果、ルーターがLANに要求を通すので、外から外部アドレスでコンピュータにアクセスすることができます。MakeUseOfのネットワークもこの方法でポート80をWebサーバーに転送し、今この記事を読むことができるようにしているのです。

高度なLAN設定

家庭や企業の基本的なネットワークだけでなく、自分では気づいていないLANの構成があります。ここでは、その代表的なものを紹介します。

エンボリズム

スマートフォン**にテザリングすると、実際には2つのデバイスの間に（Wi-Fiベースの）ローカルエリアネットワークが構築されます。その後、**はゲートウェイとして機能し、受信要求を移動体通信事業者のネットワーク（すなわち「公衆」ネットワーク）にルーティングします。

"インフラ "機器

ほとんどのホームネットワークルーターは、有線と無線のゲートウェイとして機能する唯一のデバイスであることを前提としています。しかし、無線ルーターを「アクセスポイント」として設定することは可能です。つまり、あらゆるトラフィックを受信し、「メイン」ルーターに転送することができます。これは、古いルーターを一種の「レンジ拡張」として利用する良い方法です。

ピアツーピアネットワーク

ほとんどのOSでは、2つの機器を直接接続することができますが、これにはいくつかの注意点があります。IPアドレスを自動的に割り当てるような高級ルーターはありません（もちろん、2つのデバイスのうち1つをDHCPサーバーとして設定する場合は別です）。

第二に、設定するときは、正しく行う必要があります。異なる範囲のアドレス（例えば、一方は192.168.3.1、もう一方は10.30.30.90）に設定すると、お互いに見ることができなくなります。最後に、お互いのネットワーク接続を利用することで、どちらかがインターネットに接続する場合、追加の手順（Windows PCを無線ルーターにする等）が必要になります。

イーサネットはどうですか？

ローカルエリアネットワークとは、ネットワーク構成またはトポロジーのことです。では、イーサネットとは何なのか。イーサネットは、ローカルエリアネットワークを構築するための（数ある）メディアのうちの1つです。これらはすべてローカルネットワークの構築に使用でき、同じネットワーク上に存在することも可能です**。ワイヤレスには便利な点がありますが、イーサネットは今でもいくつかの重要な役割を担っています。

• 企業ネットワークにおけるワークステーションの物理的な接続には、現在でもイーサネットが使われています。
• オールワイヤレスネットワーク（ホームネットワークなど）でも、ケーブル/DSLモデムとルーター間の接続はイーサネットです。
• ゲームやストリーミングなど、帯域幅を重視するアクティビティには、有線イーサネット接続が有効です。
• イーサネットは物理的なセキュリティの利点を提供し続けています。

イーサネットの主要なネットワークデバイスは、2つのRJ-45ポート間を走るカテゴリー5のケーブルです。基本的なイーサネットネットワークは、RS-45ポートを持つ2つのノードとその間のケーブルの3つだけで構成することができます。ホームネットワークでは、ケーブルモデムのポートに直接機器（Xboxなど）**を入れるのと同じことです。

より複雑なネットワークでは、ハブやルーターなど他の要素も使用します。この2つの言葉は混同されやすいのですが、その違いを詳しく説明しました。ここで重要なのは、ハブは内部でネットワークを接続し、ルーターは外部の他のネットワークと接続するという点です。また、上記のすべてを組み合わせて、デスクトップPCやサーバーなどの機器へのイーサネット接続や、プリンター、電話／タブレットなど有線ドロップが届かない機器への無線接続を行うネットワークも利用できます。

基本的に、すべてのLANがEthernetであるわけではありません

イーサネットは、古くからあるメディアの一つであり、現在でもLANに最適なメディアである。しかし、ネットワークはこの1つのつながりを超えて進化しています。イーサネットは、家庭やオフィスのほとんどのLANで重要な要素であることに変わりはありませんが、両者は同じものではありません。

ホームネットワークはどのようなものですか？イーサネットでハードワイヤードされている機器はありますか？特定のアプリケーションでは、他の接続方法よりもイーサネットを好むのですか？コメントで教えてください