■ ネットワークの構成図

今まで、メディアだの、信号だのそういう話ばかりだったな。

レイヤ１ってそういうのが決められている層なんですから、そうなるでしょうね。

今回は、実際のコンピュータと機器、そしてメディアの配置という観点からネットワークを語ってみたい。

「語ってみたい」だなんて、らしくない出だしですね。

余計なお世話だ。
ま、たまにはな。

いつもそういう落ち着いた感じがあれば、博士も結構イケてるのに。

何か言ったかね？

いえ、博士はいつも博士ですね、と。

何を当たり前のことを言っているのだ。
ま、ともかく。物理的な配置の話だ。

はい。

実際の機器とメディアの配置のことを、物理トポロジという。

位相幾何学？

難しい言葉を知っているな。確かにトポロジ、というのは位相幾何学という意味だ。
ちなみにどんな学問かは知らん。

そうなんですか？ 僕も知りません。

うむ。図形がどうかなって、どうかするらしい事は知っている。
ともかく、ネットワーキングでのトポロジというのは、ノードとリンクという２つの図形を使ってネットワークの物理的配置を表現する。

のーど、りんく、ですか。

単純に、ノードはコンピュータやネットワーキングデバイス。リンクはメディアと考えればいい。
ノードは点、リンクは直線で表記される。

明確ですね。

物理的な配置、つまりLANでのコンピュータやネットワーキングデバイスの配置と、その接続など適当でいい、と考えているかもしれん。
だが実際は、大きく５種類に分かれる。

机の配置とかが優先されるわけではない、と。

■ バス型トポロジ

まあ実際はそうなるが。一応のルールが存在する。
まずは、バス型。

前回に出てきた絵に似てますね。

うむ。共有メディア環境といえば、普通このバス型だ。
ちょっと古いタイプの物理トポロジで、同軸ケーブルを使うトポロジだ。T型コネクタというのを使って母線と支線を繋げていた。

だが、例えば支線を１本増やしたい時は、一度母線を切ってそこにT型コネクタを入れなければならない。
面倒だろ？

確かに。

さらに、母線が切断されるとまったく駄目になってしまう。
なので最近では後述するスター型にとって変わられている。

へぇ。じゃ過去の遺物ってことで別に覚えておく必要はないかな。

そういうわけにはいかん。
確かに物理トポロジのバス型はあまり使われなくなったが、論理トポロジとしてのバス型は非常に重要だ。

論理トポロジ？

■ リング型トポロジ

あとでまとめて話をする。とりあえずトポロジの種類をすべて説明してからだ。
次はリング型。名前の通り、リングを使う。

それぞれのノードが、隣の２つと接続している。
かつ、最終的に円形になるのが、リング型だ。

ふむふむ。

さらにリング型の特徴は、信号が一方通行なのだ。例えば、右回りなら右回りで、逆方向に信号は流れない。
リング型の拡張として、２重リング型もある。

へへぇ。これだとリンクが倍になって、一度に多くのデータを送れそうですね。

いや、２重リングは通常は片方しか使わない。
もう一方は予備として使う。

なんかもったいない話ですね。

リング型は、どこか１箇所でも切断されると全体が繋がらなくなる。
そのため、冗長性を確保するための２重構造だ。

なるほど。たった１箇所の切断で全体が使えなくなったら洒落にならないですものね。

■ スター型トポロジ

うむ。
次は、最近の主なトポロジであるスター型。

中央に１つ置いて、それから繋がっている形ですか。
前回でてきたハブを使って繋げたみたいですね。

ほほぅ、ネット君も推論というものができるのだな。よきかなよきかな。
その通り、中央のノードは、ハブのようなネットワーキングデバイスが使われる。

できますよ、推論ぐらい。

ふむ。それは知らなかったな。覚えておこう。
ともかく、現在のLANのトポロジはほとんどこれだ。

そうなんですか？

ハブ、もしくはスイッチを中央に置いて、相互に接続する。
実際は接続する台数がハブのポート数を越えることが多いので、いくつものハブを繋いだ形の拡張スター型になる。

中央のピンク色のスター型のノードから、さらにスター型で広がっているわけだ。
この中央のピンク色のノードはネットワーキングデバイスがなる。

ははぁ。前回出てきたハブを連続して繋げるってのは、こういう形で行うってことですね。

■ ツリー型トポロジ

うむ。
次が、ツリー型だ。

つりー？ 木ですか？

そうだ。データベースの、データ構造などでよく使われる木構造の形をしたトポロジだ。

階層構造になっているのが特徴だな。
木構造なのだから当然と言えば当然だが。

なんか、スター型との区別がつきづらいですね。

それは確かに言えるな。
そうだな、スター型は中央のコア・スター型トポロジと、周辺という形なのに対し、ツリー型は、段階的に分かれているという形かな。

はぁ。

■ メッシュ型トポロジ

最後が、メッシュ型だ。

うわ、なんか複雑な配線ですね。

うむ、確かに。何故かというと、すべてのノードは相互に直接接続されているからだ。
これならば、よほどの事がないかぎり、かならず何処かを経由して他と接続できる。

なるほど。
確かに、いままでのトポロジは、どこかが切断されると、他と繋がらなくなるノードがありましたね。

うむ。他と通信ができなくなることが致命的なエラーを起こすようなネットワークで使用される。
例えば、原発の管理システムなどがこのトポロジだと言われてるな。

どっか一箇所の切断で管理できなくなったら大変ですものね。
なんていうかチェルノブイリへまっしぐらって感じで。

どんな感じだ、それは。他にもインターネットを全体的にみれば、このトポロジだったりする。
ただし、リンクの数があまりにも多くなりすぎてしまう欠点を持つ。

そりゃそうですね。

よって、すべてのノードと完全に直接接続とはいえないが、部分的には相互接続という形もメッシュ型として使われる。
例えば、下図のような形だ。

中央の青ノードは、メッシュで接続されているが、青に接続されている他の４色は違う色のノードと相互に接続されていない。
このように、一部だけがメッシュ型なのを部分メッシュ型という。

なるほど。部分だけメッシュってことですか。

先ほどの図のような、すべてが相互に接続されているのは、完全メッシュ型という。
部分メッシュは、上図のような、ネットワークを相互に繋ぐ部分などの重要なところは完全メッシュ、その他周辺は他のトポロジ、のように組み合わせて使うのが特徴だな。

重要な場所は絶対に通信が途切れないように。他はどうでもいい、って形ですね。

うむ。そうなる。
物理トポロジは今まであげた５種類だ。

バス、リング、スター、ツリー、メッシュの５種類。
二重リング、拡張スター、部分メッシュ、完全メッシュ、と。

■ 論理トポロジ

物理トポロジはあくまでも、ノードとリンクの物理的な配置だ。
一方で、データの流れという観点から見た論理トポロジというものも存在する。

まだ型があるんですか？

いや、そういうわけではない。
大きくわけて、バス型とリング型の２種類の論理トポロジがある。

データがノードを巡回する形が、リング型。
すべてのノードに伝送されるのが、バス型だな。

物理トポロジと変わらないように見えますが？

物理トポロジのリング型は、論理トポロジでもリングだが。
物理トポロジがバス型や、スター型の場合、物理トポロジと論理トポロジが一致しない事もありうる。

ははぁ、確かにデータがノードを巡回しますね。
配置はバスやスターだけど、動きは回ってますものね。

そうだろう。
さらに、物理トポロジのスター型は、論理的にはバス型で動く。

配置と、動きが違うなんてややこしいですね。
違いはどこで判断するんです？

それはアクセス制御方式で判断するのだ。
これはレイヤ２の事柄なので、先で説明する。

はい。

リング、バス、スターの３つの物理トポロジと、２つの論理トポロジは覚えておくように。
では、次回からはレイヤ２を始めるぞ。

了解です。
３分間ネットワーキングでした〜♪