現代のデバイスが数多く登場する中、用語の理解はなかなか難しいものです。「ルーター」という言葉は誰もが聞いたことがあると思いますが、実際にはどういう意味でしょうか？あなたのルーターは単なるルーターなのでしょうか？それとも、スイッチ、アクセスポイント、ゲートウェイといった機能も兼ねているのでしょうか？
かつては、上記の用語はそれぞれ、単一の機能を実行する単一のデバイスを指すのが一般的でした。しかし、今ではそうではありません。インターネットサービスプロバイダー（ISP）が提供する「モデム」は、モデム、ルーター、スイッチ、アクセスポイントが一体となったオールインワンデバイスである可能性が高いです。後ほど説明しますが、必ずしもオールインワンデバイスが必要なわけではありませんが、一部のISPはオールインワンデバイスを推奨しています。
この記事では、技術的な詳細に立ち入ることなく、それぞれの用語の背後にある概念を解説します。まず、スイッチとハブはどちらも同じカテゴリに属するデバイスであるため、その違いについて説明します。次に、ルーターについて、そしてルーターがスイッチやハブと異なる理由について説明します。最後に、モデム、そしてアクセスポイントやゲートウェイといったネットワーク用語について説明します。
スイッチとハブ
ハブは時代遅れのデバイスであり、今さら購入を検討すべきではありません。見た目はスイッチと似ていますが、内部の動作は異なります。デバイスをイーサネットケーブルでハブに接続すると、デバイスからハブに送信された信号は、ハブに接続されている他のすべてのポートにそのまま送信されます。
ハブはレイヤー1（物理）デバイスであり、スイッチはレイヤー2（データリンク）デバイスです。ハブとスイッチの違いはここにあります。OSI参照モデルのデータリンク層はMACアドレスを扱いますが、スイッチはポートに着信するフレームを処理する際にMACアドレスを参照します。
フレームとは、ネットワークデバイス間でデータを転送するために使用されるデータタイプです。技術的な詳細は気にする必要はありません。フレームには、送信元と宛先のMACアドレス、そして送信元と宛先のIPアドレスが含まれていることだけ覚えておいてください。フレームのうち、送信元と宛先のIPアドレスを含む部分はパケットと呼ばれます。
スイッチは、単一のポートで受信したすべてのフレームをデバイスの他のすべてのポートに盲目的に転送するのではなく、MACアドレスの送信元テーブルを作成し、正しい宛先MACアドレスを含むポートにフレームを転送します。これにより、2つのデバイスが1対全接続ではなく直接接続されるため、ネットワークトラフィックが大幅に削減されます。
ハブでは、接続するデバイスの数が増えるほど、ネットワークの衝突が増加します。衝突は、2台以上のデバイスが同時にデータを送信し、信号が宛先に到達する前に実際に重なり合うことで発生します。ハブでは、各ポートへのすべての受信トラフィックが他のすべてのポートに複製されるため、このような衝突が頻繁に発生します。
スイッチでは、通信する2つのデバイスのみがデータを送受信するため、衝突は全く発生しません。帯域幅は他のポートと共有されません。
ハブが半二重デバイスであるのに対し、スイッチが全二重デバイスであるのも、このためです。ハブに接続するデバイスの数が増えるほど、共有する帯域幅が増え、ネットワーク速度が低下します。スイッチでは帯域幅は共有されず、すべてのポートが最大速度で動作します。
ルーターとモデムの違い
ルーターはOSI参照モデルの第3層（ネットワーク）で動作し、IPアドレスを扱います。MACアドレスは直接接続されたデバイスから別のデバイスにフレームを転送するために使用されますが、IPアドレスはインターネット上でパケットをルーティングするために使用されます。
ルーターは、ネットワークを接続し、ネットワーク間のトラフィックをルーティングするデバイスです。家庭では通常、ルーターがローカルエリアネットワーク（LAN）をインターネットサービスプロバイダー（ISP）に接続することを意味します。ルーターの接続方法はいくつかあります。ルーターの一方の端（ISP）はモデムに接続し、もう一方の端（LAN）はスイッチに接続します。モデムとルーターが一体型の場合、一方の端はISPに接続し、もう一方の端はイーサネットを使用している場合はスイッチ、デバイスがWi-Fiをサポートしている場合はWi-Fiに接続します。
上の画像は一般的なルーター（厳密にはワイヤレスルーター）のみを示しています。インターネットポートはモデムに接続し、残りのポートはスイッチポートです。ルーターには常にスイッチが内蔵されています。モデムは、電話回線（DSLの場合）、ケーブル接続、または光ファイバー（ONT）接続を使用してインターネットサービスプロバイダー（ISP）に接続します。
上の画像は一般的なケーブルモデムです。インターネットサービスプロバイダー（ISP）からのケーブルを接続するための同軸ポートが1つと、ルーターのインターネットポートに接続できるイーサネットポートが1つあります。可能であれば、モデムとルーターを別々のデバイスで運用するのが最善です。
ワイヤレスルーターは、お持ちのワイヤレスデバイスと有線接続を共有できるシンプルなものです。最近のルーターの多くは、ワイヤレスルーターでありながら、複数の有線ポートも備えています。
無線ルーターと無線アクセスポイント
さて、無線ルーターと無線アクセスポイントの違いについてお話しましょう。無線アクセスポイントは、2つのネットワーク間のトラフィックを中継することで、無線デバイスを既存の有線ネットワークに接続できるようにするデバイスです。この2つの用語が混同される理由は、無線ルーターが本質的にルーターと無線アクセスポイントを組み合わせたものだからです。
ただし、無線アクセスポイントは無線ルーターにはなり得ません。スタンドアロンの無線アクセスポイントは、有線信号を無線信号に変換するために、ルーターに接続されたイーサネットケーブルを備えています。一般的なルーターのように、ローカルネットワークから別のネットワークやインターネットへパケットをルーティングすることはできません。
無線アクセスポイントは、複数の無線端末を接続して単一のネットワークを形成する必要がある企業や大規模な公共スペースでよく使用されます。無線ルーターには通常、ファイアウォールが組み込まれていますが、無線アクセスポイントにはファイアウォールは組み込まれていません。
その他のネットワーク用語
よく耳にするもう一つの用語は「デフォルトゲートウェイ」です。では、デフォルトゲートウェイとは何でしょうか？これは基本的に、ローカルネットワークを外部に接続するデバイスのことです。通常は、ローカルネットワークの最後のルーターを指します。
ホームネットワークでは、デフォルトゲートウェイはワイヤレスルーターになる可能性が高いです。これは、ネットワーク外のデバイスと通信する必要がある場合、モデムに接続されているルーターがデフォルトゲートウェイとなるためです。ローカルネットワーク上の他のデバイスと通信するためには、デフォルトゲートウェイは必要ありません。デフォルトゲートウェイは、インターネットなどのリモートネットワークと通信する場合にのみ使用されます。
これで、ネットワーク用語の背後にある謎が少しでも解けたなら幸いです。簡潔な概要ですが、他の人に説明できる程度には十分です。どうぞお楽しみください！
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