• 著者：YAMANJO
• 公開日：2008年7月25日
• 最終更新日：2025年2月26日

LAN・WANとは何か、ネットワークの仕組みと特徴について学習していきましょう。

ネットワークとは

今このページを見ているということは、インターネットを利用していることになります。当たり前ですが、インターネットは誰でも簡単に利用することができます。

しかし「インターネットとは何か」の問いに答えることができるでしょうか？

インターネットは、世界中のパソコンやネットワーク機器がつながった巨大なネットワークであることはご存じだと思います。インターネットは、かつてインターネットワークとも呼ばれていました。

そのため、インターネットとは何かを理解する前に、まずネットワークとは何かを理解する必要があります。

ネットワークを一言でいうと、複数の機器が接続されて、相互に認識し合って通信できる状態のことを言います。物理的な接続だけではネットワークとは言えません。相互に通信できてはじめてネットワークになります。

ネットワークを構成する機器は、パソコンだけでなくプリンタやルータ、家電製品など様々あります。近年ではネットワーク機能を搭載したIoTデバイスが相次いで発売されています。（デバイスについては、デバイスとは を参照してください）

ネットワークでは、これらのデバイスをまとめて「ノード」と呼びます。デバイスと同じような意味ですが、ネットワーク内で機能する機器だけがノードになり、デバイスはネットワーク参加の有無を問いません。つまり、ネットワーク内にあることを強調するための用語がノードになります。

各ノードはケーブルや無線によって直接接続されますが、インターネットを介して論理的に接続する場合もあります。ただ、どちらにせよ、接続しただけではお互いを認識できません。共通のケーブルであったり、共通の通信規格で接続する必要があります。

したがって、ネットワークを構築するためには、まず通信規格を決め、その規格にそってケーブルや接続形態を選択していくことになります。（詳しくは後述します）

こうしてネットワークが構築されることによって、

・データ通信が可能になる
・作業の分散化が可能になる
・プリンタ等の周辺機器を共有できる

といったメリットがあります。

機器同士がつながっているので、データを瞬時にやり取りすることができます。

また、ネットワーク内にノードAとノードBがあった場合、AからBを遠隔操作することも可能になります。どちらかのノードにファイルを保存しておけば、もう一方から作業することもでき、ひとつの作業を他のノードに分散して処理させることもできます。

さらに、トラブルによるデータ消失のリスクを分散することにもなります。また、ネットワーク内に一台プリンタがあればすべてのパソコンから共有することができ、複数のプリンタを設定する手間も省けるうえに、省スペースにもなります。

このように、

作業の効率が格段に向上する

ということがネットワーク化の大きなメリットです。

こうして、企業や学校等では必ずと言っていいほどネットワークが構築されていて、作業の効率化を図っています。

LANとは

では、ネットワークに種類はあるのでしょうか？

当然ながら、いろいろな角度から分類することが可能です。例えば、規模による分類、接続形態による分類、役割による分類などがありますが、一般的には「規模」によって分類されます。

世界最大規模のネットワークは、もちろんインターネットです。これを最大として、規模に合わせて名称がつけられています。

最小規模のネットワークは、個人エリアのネットワークで「PAN（パン）」と言います。PANは「Personal Area Network」の略で、数センチ～数メートルの範囲で個人のデバイス同士を接続するためのネットワークです。

例えば、スマートフォンとBluetoothで接続したイヤホン、PCとUSBでデザリングしたスマートフォンなどです。マウスやキーボードなどのように入力装置の用途に限定されるデバイスはネットワークとみなされない場合が多いですが、基本的にBluetoothや近距離無線通信を規定したものがPANになります。（詳しくは、Bluetoothの仕組み で学習します）

次に、同一建物内、敷地内で構築するネットワークを、

LAN（ラン）

と言います。

このLANがもっとも一般的なネットワークになります。「Local Area Network」の略で、文字どおり「限定されたエリア」のネットワークという意味です。

家庭に2台以上のパソコンを保有している場合、家の中でネットワークを形成すれば、それがLANです。実際にLANを構築している家庭は多く、複数のパソコンやスマートフォンなどからインターネット接続を共有することができます。LANを構築しなければ、インターネット回線をパソコンの台数分契約したり、ケーブルをつなぎ換えたりする必要があるからです。

現在では、ルータの機能で簡単にLANを構成してインターネットを共有することができるようになっていますが、本来LANとは、接続方法や接続条件などのルールを自由に設定することができるネットワークになります。ただし、完全に自由に設定できるという意味ではなく、いくつかある既存のルールから選択できる柔軟性があるという意味です。

具体的な接続方法は後述しますが、そのためLANは、特定の人しか利用できないネットワークで「閉じたネットワーク」と言えます。接続ルールに合わなければネットワークに参加することができないため、利用者が限定され、誰でも利用できるわけではありません。

どのようにルールを決めるのかと言うと、LANには「ネットワーク管理者」がいて、その管理者が決めます。例えば、会社のLANであれば、情報システム部などの担当部署や担当者がルールを決めています。

そのため、ネットワーク管理者が異なれば、本社と支社のLANで通信ルールが異なることもあり得ますし、同一建物内でも部署によって通信ルールが異なるということもあり得ます。

一方、インターネットは誰でも使えるネットワークであり、誰かが勝手に通信ルールを決めることはできません。詳しくは次項で学習しますが、インターネットには単一の管理者は存在せず、団体や組織を含めて、インターネット全体を統括する管理者はいないのです。

では、インターネットの通信ルールはどうなっているのかというと、全員（様々な団体）の合意のもとにルールが決められています。そのため、時として組織間で意見が対立したり、規格が乱立するなどの問題が起こり、なかなか標準ルール決まらない場合もありますが、インターネットには、合意によって全ユーザーが従う一定の通信ルールが存在します。

LANの場合は、管理者が言わば勝手に決めたルールにユーザーが従うことになりますが、現在のLANでは、それほど自由にルール設定が行われているわけではありません。

多くのLANは、インターネットへの接続が可能な形態をとっています。これは先述のとおり、インターネット接続をLAN内のノードで共有できるからですが、言い換えれば、インターネットに準じたルールをLANに設定しているということになります。

つまり、LAN上のすべてのノードからスムーズにインターネットに接続できるように、インターネットの通信ルールと合わせているのです。セキュリティ上の理由などでインターネットへの接続を制限していたとしても、同様の設計になっている場合がほとんどです。

そのため、インターネットから悪意ある攻撃を受けて被害を被るケースが増えています。昨今、問題となっているランサムウェアというマルウェア（コンピュータウイルス）による被害は、LANに侵入されてデータを暗号化されたり、外部に流出させられたというわけです。

このように他人がLANを利用できないように、インターネットとLANの間にファイアウォールという電子的なブロック塀を設置するなどのセキュリティ対策が重要になっています。こうした対策についても本章で学習していきます。

イーサネットとは

LANには使用するケーブルの種類やデータの送受信方式などによって、通信規格が定められています。具体的には、こうした規格の中から管理者が適切な規格を選択することになります。

現在もっとも広く利用されている規格は、

Ethernet（イーサネット）

という規格です。

正式には、IEEE802.3という規格で、IEEE「アイトリプルイー：米国電気電子学会」という団体によって定められています。802というのは団体内の作業グループ（委員会）名で、LANやPANなどの通信規格を定めるグループ番号が「802」になります。

具体的なLANの規格は、802.3、802.11などのように802より後のサブ番号で管理されており、イーサネットには「802.3」が割り当てられています。さらに、この中でも802.3ab、802.3aeのように細かく規定されています。

つまり、LAN（802）の中にもいくつかの規格があり、そのひとつがイーサネット（802.3）であり、イーサネットにも複数の規格（802.3abなど）があるということです。

イーサネットの特徴は、単純にシンプルで扱いやすいことです。実際のところ、イーサネットの普及が進み過ぎて、イーサネットだけになったと言っても過言ではなくなっています。イーサネットの他に「トークンリング」や「FDDI」といった規格もありましたが、ほとんど使われていないのが現状です。

イーサネットは1980年代からある規格で、当時は、ネットワーク内の複数のノードから同時にデータが送信されると、データの衝突（コリジョン）によって混信することが問題となっていました。

イーサネットは、コリジョンが起こると、いったんそれぞれが送信をとりやめ、ある程度の時間をおいてから再送します。この方式を「CSMA/CD方式」と言います。CSMAはネットワークの状態を調べて回線が空いていればデータを送信、CDはデータが衝突したら再送という方式になります。

トークンリングは、ネットワーク内を「トークン」と呼ばれる特別なデータが循環し、トークンを持つノードのみがデータを送信する権利を持つという方式です。

CSMA/CD方式のほうがシンプルで安価であったため、イーサネットが普及していくことになりますが、現在ではスイッチングハブ（ハブを多機能にした装置でデータを必要な機器にだけ送る機能を持つ）の導入により、コリジョンは事実上発生しなくなったため、CSMA/CD方式はほとんど使われていません。

接続形態としては、HUB（ハブ）という集線装置に複数のケーブルを差し込んでノードを接続する「スター型」、一本のケーブルに複数のノードを並列に接続する「バス型」、円状（リング状）にノードを接続する「リング型」といった接続形態があります。

イーサネットに接続形態についての規定はなく、設置環境や要件に応じて選ばれますが、現在の一般的な形態は、ハブやスイッチ（スイッチングハブ）を使った「スター型」が主流になっています。

スター型は、ハブやスイッチを介して接続されているため、1つの端末やケーブルが故障しても、他の端末には影響を与えません。また、新しいノードを追加する場合、ハブやスイッチに接続するだけで済むため、ネットワークの拡張が簡単にできるというメリットがあります。

例えば、フロアごとにスイッチを設置してスター型の接続形態を構成し、そのスイッチ同士を接続することで、容易に建物全体を一体のLANとしてネットワーク化することができます。

次に、使用するケーブルの種類についてです。

イーサネットでは、ケーブルについては規定があります。現在のイーサネットでは、主にツイストペアケーブルと光ファイバーケーブルの2種類が用いられています。

ツイストペアケーブルとは、2本の芯線（銅線）を1対（ペア）としてより合わせ、その外側をコーティングしたケーブルになります。単純にLANケーブルとも呼ばれます。「ストレートケーブル」と「クロスケーブル」の2種類があります。

どちらも中に8本の芯線があり、2本ずつペアで撚り合わせたものを、さらに撚り合わせたケーブルです。両者の違いは、ストレートケーブルは両端の配線順が同じ（ストレートに）になるのに対し、クロスケーブルは両端の配線順が逆（クロス）になります。

この特性により、ストレートケーブルは異なる機器同士を接続するためのケーブルで、クロスケーブルは同じ機器同士を接続するためのケーブルになります。具体的には、PCとハブ、PCとルータの接続がストレートケーブル、PCとPC、ハブとハブの接続がクロスケーブルになります。

現在では、ほとんどの機器がストレートケーブルに対応しているため、クロスケーブルは不要になっていますが、HUBを使わずにPCとPCを直接1対1で接続（ピアツーピア接続）する場合には、クロスケーブルが利用される場合があります。

ツイストペアケーブルは、データの伝送速度によって、カテゴリ1～8までのクラスに分けられています。（ツイストペアケーブルのカテゴリについては、LANケーブルの種類とカテゴリ で詳しく学習します）

例えば、イーサネット規格のひとつである「1000BASE-T」では、データ伝送速度が1Gbpsで「T」は使用するケーブルがツイストペアケーブルであるという意味になります。

「bps（ビーピーエス）」とはデータの伝送速度を示す単位で「bits per second」の略になります。 つまり、1秒間に転送できるデータ量を表します。1Gbpsでは1秒間に1Gのデータをやり取りすることができますが、B（バイト）ではなくb（ビット）になります。

この場合、1秒間に125MBになり、送信するデータ量がB（バイト）で伝送速度はb（ビット）になるので注意が必要です。（伝送速度については、パソコン関係で使われる単位 で詳しく学習します）

光ファイバーケーブルは、超高速のイーサネットで用いられるケーブルです。ツイストペアケーブルよりも高速大容量で、ツイストペアケーブルの最大伝送距離100mに対し、数kmという長距離でも通信が可能です。

同様に「10GBASE-SR」という規格では、データの伝送速度が10GMbpsで「SR」は使用するケーブルが、光ファイバーケーブルであるという意味になります。

ただし、光ファイバーによるイーサネットはあまり一般的でなく、データセンターやクラウドサービス、企業の基幹ネットワークなどのサービス提供事業者が構築するケースが多くなっています。

その他のケーブルとしては「同軸ケーブル」などがありますが、ほとんど利用されておらず、基本的にはツイストペアケーブルによるイーサネット規格を理解していれば問題ありません。

以下は、代表的なイーサネット規格の表になります。

上表は、IEEE802.3規格の代表的なものの抜粋になりますが、単にイーサネットといっても多くの規格があることがわかります。こうした拡張性もイーサネットが普及した理由のひとつです。

また、現在では光ファイバーを利用して100Gbpsを超える伝送速度を実現した規格もありますが、少々専門的になるので、本項では割愛しています。

先述した「FDDI」という方式は、イーサネットとは異なる光ファイバーを利用した規格です。最大通信速度は100Mbpsのため、より高速なイーサネットの登場により次第に置き換えられていきました。

ツイストペアケーブルのイーサネットで1Gbpsや10Gbpsを実現可能であり、最近では、1000BASE-Tや10GBASE-Tといった1Gbpsを超える「Gigabit Ethernet（ギガビット イーサネット）」が一般的になっています。

実際に家庭などでLANを構築する際に、こうした規格を意識することはないかもしれませんが、使用するPCやルータ、スイッチ（ハブ）がど規格をサポートしているのか確認する必要があります。

基本的には機器やケーブルがサポートする最上位の規格が自動的に適用されため、こうした規格が意識されないことも多いですが、逆に言えば、最下位の規格に制限されて通信が行われるということでもあります。

例えば、ハブが100BASE-TXまでしか対応していなければ、いくら上位のケーブルを使用しても100Mbpsでの通信になってしまいます。そのため、代表的なイーサネット規格はしっかりと理解しておきましょう。

こうして、イーサネットはLANの標準規格になりましたが、上表からもわかるとおり、イーサネットは有線の規格になります。つまり、ケーブルによって物理的に直接ノードをつなぐ方式がイーサネットです。

無線接続はイーサネットではありません。そのため、無線ルータへ接続する場合は、イーサネット規格で接続していないことになります。有線と無線が共存するLANの形態も一般的になっていますが、それぞれの規格が使われています。

無線LANの規格は、IEEE「802.11」に割り当てられています。こちらも「802.11a」、「802.11n」、「802.11ac」など細かく規定されています。この規格名称からわかった方もいると思いますが「Wi-Fi」の規格と同じになっています。

厳密には無線LANの規格とWi-Fiは別物ですが、一般的には同じ意味で使われています。（無線LANとWi-Fiの規格については、Wi-Fi規格の種類と特徴 で詳しく学習します）

したがって、

有線LANの規格がイーサネットで無線LANの規格がWi-Fi

という理解でかまいません。

実質的にこの2つ以外の規格が利用されていないからです。

また、有線と無線という物理的な違いはありますが、基本的な通信ルールはどちらも同じです。詳しい通信の仕組みは、本章で徐々に学習を深めていきたいと思いますが、LANの通信では、データを「フレーム」という単位でやり取りしています。

そもそも、ネットワークでデータをやり取りする場合、回線を占有することができないため、大量のデータを無造作に流し続けるわけにはいきません。先述のとおりコリジョンが起こる可能性などを考慮して、細かいサイズに小分けして、それぞれ宛先のノードを指定して送り出す必要があります。

そして、小分けしたデータを受け取ったノードが組み立てるのです。つまり、この小包みのデータ単位を「フレーム」と言うわけです。LANでは、すべてのフレームが正しい宛先に届き、欠損なく組み立てられる必要があります。

WANとは

では最後に、LANよりも広範囲なネットワークについてです。

広範囲と言ってもイメージが難しいと思いますが、LANの基本範囲である同一建物を超えて拡張したネットワークとは、異なる場所にあるLAN同士を結んだネットワークになります。

つまり、異なるLAN同士を接続して、同じネットワークにするということです。例えば、大きな企業で全国に支社がある場合、本社とそれぞれの支社のLANをつないで同一のネットワークにすることができます。

実際、大企業に限らずこうしたケースは多く、数キロ圏内にある関連施設のLAN同士を接続するなど、複数地点のLANを接続して、広域なLANを構築することが一般的になっています。

離れた地点同士をどうやってつなぐのかというと、専用線を設置する方法と、インターネット回線を利用する方法があります。

専用線を使えば、当事者以外に利用者が存在しないため、品質の高い安定した通信と、非常に高いセキュリティを確保することができます。しかし、その敷設には非常に高いコストがかかります。

一方、インターネット回線を利用する方法は、一般ユーザーと分離するために、暗号化通信を行う機器を両方のLANに設置して、その機器同士で接続します。本項での詳しい説明は割愛しますが、専用線よりもセキュリティは低くなり、実質的に他のユーザーとインターネット回線を共有するため、通信速度も低くなりますが、比較的安価に接続することができます。

このようなネットワークを、

WAN（ワン）

と言います。

WANとは、Wide Area Networkの略になります。大企業であれば、日本全国はもちろん海外の支店ともネットワークしたワールドワイドなWANを構築しているケースもあります。

LANとWANの中間として、都市規模のネットワークを示す「MAN（マン）」が用いられることもありますが、MANも含めてWANと呼ぶことが一般的なため、LANより大規模なネットネットワークはWANという理解で問題ありません。MANは「Metropolitan Area Network」の略で、企業や大学、都市インフラ、ケーブルテレビなどのネットワークが該当します。

WANはLANよりもインターネットに近いネットワーク形態になります。しかし、LANと同様に誰もが自由に利用できるわけではありません。そのため、WANとインターネットは異なるネットワークになります。

ただ、インターネットも誰もが無条件で利用できるわけではなく、利用するにはインターネットサービスプロバイダ（ISP）と契約する必要があります。

インターネットは、こうしたISPなどの通信事業者のWANを利用しており、言い換えれば、インターネットは通信事業者のWANを相互接続した巨大なネットワークと言えます。

更新履歴

2008年7月25日

ページを公開。

2009年4月22日

ページをXHTML1.0とCSS2.1で、Web標準化。レイアウト変更。

2018年1月26日

ページをSSL化によりHTTPSに対応。

2025年2月26日

内容修正。

著者プロフィール

YAMANJO（やまんじょ）

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