ネットワークインフラ 基礎的知識
ネットワークインフラは、IT分野のインフラストラクチャ（基本的な機器と設備）です。不適切に保守されたITインフラストラクチャは、機密情報の開示やウイルスによるデータの改ざんにつながる可能性があります。また、ハードウェアデバイスの障害や誤動作を引き起こす可能性があります。
「インフラストラクチャ」は通常、「それをサポートするもの」を意味します。社会における「インフラ」とは、道路、上下水道など、産業や生活の基盤となるものを指します。また、「内部インフラ」とは、電気、電話、ガス、パソコンなど、企業の事業を支えるシステムの総称と解釈できます。
「ネットワークインフラ」とは、企業内のインフラのひとつであり、IT（情報技術）側からの企業活動を支え、基盤となるシステムを指します。複雑さと多様化の時代を生き抜くためには、エンタープライズITインフラストラクチャの導入と保守が重要な問題の1つです。
ネットワークインフラを構築する際に注意すべき点は何ですか？注意点について簡単に説明します。
外部端末から利用できる動作範囲を拡大
これからの時代には、社内だけでなく遠隔地でもビジネスを行う機会が増えるでしょう。そのため、社外からも利用できるシステムを構築する必要があります。 ITインフラストラクチャを構築する際には、運用範囲を拡大し、利便性を向上させる必要があります。
安全対策は欠かせません
社外で利用できるシステム運用を拡大するとともに、セキュリティを強化する必要もあります。
また、企業が承認したパソコンでしか使用できないシステムを構築し、情報漏えいや外部からの不正アクセスを防止する必要があります。
組み込み無線LAN
有線LANはオフィスに適していると言われています。これは、有線LANが通信速度と安定性の両方に優れているためです。ただし、応接室や会議室など、一部のスペースでは有線LANが使いにくい場合があります。無線LANが使いやすい空間もあります。
ただし、無線LANには長所と短所の両方があります。たとえば、無線LANデバイスが複数の場所に設置されている場合、それらの管理には時間と労力がかかります。そんな中、最近、壁に「組み込み型」が登場し、無線LANの方が便利だと言われています。
今回は、組み込み無線LANの中で企業モデル「WAB-S1167P（ELECOM製品）」に焦点を当てたいと思います。埋め込み型ならではの特徴とおすすめの理由をまとめましたので、ぜひチェックしてみてください。
エレコムは、3月15日より、宿泊施設運営者向けに壁掛け無線LANアクセスポイントを計2台発表し、4月下旬に販売を開始します。
壁のプレートのみを露出する壁に埋め込まれたハウジングを使用する無線LANアクセスポイント。 11ac /最大転送速度867Mbpsに対応したハイエンドモデル「WAB-S1167P」と、11b / g /n/最大転送速度300Mpbsに対応したローエンドモデル「WAB-S300P」の2製品をラインナップ。どちらもPoE電力受信に対応しており、LANケーブルで給電できます。また、PCからの一括設定・管理が可能なオプションツール「WAB-MAT」にも対応しています。
PoeとPoeスイッチの知識
PoEは、ツイストペアケーブルを使用して電力を供給するためのメカニズムです。 PoEがないと、LANスイッチに多数のデバイスが接続されている場合、多数の電源コンセントが必要になります。また、デバイスの場所にコンセントがない場合があります。 PoEを使用すると、電力を得るためにツイストペアケーブルを接続するだけで済みます。
ツイストペアケーブルはフレームを送受信しますが、PoEは電力が供給されているときにこれを行うことができます。 PoEで電力を供給する側をPSE（Power Sourcing Equipment）と呼び、電力を受け取る側をPD（Powered Device）と呼びます。 PSEはPDを検出すると、自動的に電力の供給を開始します。パソコンなどのPDとして認識されない場合は提供しません。 PoEはIEEE802.3afで指定されており、ポートあたり最大15.4Wを供給できます。さらに、IEEE802.3atは、PoEPlusと呼ばれる最大30Wの電力を供給できることも規定しています。 PDが多くの電力を消費する場合、供給できる量は少なくなります。したがって、定格またはワット（W）を指定することにより、電源を制限できます。
LANスイッチがPoEをサポートしている場合、通常はPSEとして機能しますが、一部のPDは他のLANスイッチから電力を受け取ることができます。 Netgearの製品であるGS516TPやGS105PEなど、PDとPSEの両方をサポートするLANスイッチもあります。この場合、他のLANスイッチから電力を受け取り、他のPDに供給することができます。
PoEテクノロジーのおかげで、1本のイーサネットケーブルをデータと音声の伝送、および電源に使用できるようになりました。電源にイーサネットケーブルを使用すると、配線や電源入力なしでネットワークを使用できます。 PoEはシンプルなシステムで使用され、価格を低く抑えるために効率的にインストールできます。また、PoEは商用電源よりも消費電力が少ないため、特別に設計された機器で安全に使用できます。
PoEスイッチにはPoE機能が組み込まれており、PoEネットワークを介して通信できます。したがって、従来のスイッチとは異なり、PoEスイッチはPoE電源で駆動されます。一方、従来のスイッチは、PoEスプリッター、電源などを介して接続する必要があります。
エンタープライズスイッチの三種類
エンタープライズスイッチは、その名前が示すように、通常、キャンパスLANスイッチとも呼ばれる多数のスイッチと接続を備えたネットワークに導入されます。この用語は特定のタイプのスイッチとは関係ありませんが、ネットワークスイッチが設計されているネットワーク環境を指します。この記事では、エンタープライズスイッチの3つのレイヤーと、エンタープライズスイッチ、データセンタースイッチ、およびホームネットワークスイッチの違いについて説明します。
各層には独自の特性と機能があり、3つの層のデバイスの機能は異なります。
コアスイッチは大容量のバックボーンスイッチであり、通常はネットワークコア層の中心にあり、ワイドエリアネットワーク（WAN）またはインターネットへのゲートウェイとして機能します。
ディストリビューションスイッチは、コアレイヤースイッチとアクセスレイヤースイッチの間のブリッジおよびリンクであるため、アグリゲーションスイッチとも呼ばれます。これにより、パケットがネットワーク内のサブネットとVLAN間で正しくルーティングされるようになります。
アクセススイッチは、エッジスイッチとも呼ばれ、3層の階層型相互接続ネットワークモデルの最下位で最も基本的な層です。 APや有線デバイスなどのエンドノードデバイスのネットワークへの接続を容易にします。
データセンタースイッチ
今日のデータセンターアーキテクチャが階層化モデルからリーフスパインモデルに移行するにつれて、データセンタースイッチのポート密度とポート密度は高くなっています。このモデルでは、スパインスイッチがネットワークの中心として機能し、リーフスイッチがサーバーのネットワーク接続ポイントを提供します。帯域幅が必要です。南北トラフィック（データセンター外のユーザーからデータセンター内のサーバーへのトラフィック、またはデータセンター内のサーバーからインターネットへのトラフィック）と東西トラフィック（データセンター内のサーバー間のトラフィック）を処理します。
エンタープライズスイッチ
データセンタースイッチとは異なり、エンドユーザーは、PC、ラップトップ、プリンターなど、使用するデバイスに関係なくネットワークに接続できます。したがって、エンタープライズスイッチは、すべての接続ポイントをセキュリティの問題から保護するために、ユーザーとエンドポイントデバイスを追跡および監視する必要があります。特定のネットワーク環境に対応するために、一部のエンタープライズスイッチには、PoE機能などの特定の機能があります。 PoEテクノロジーにより、エンタープライズネットワークスイッチは、スイッチに接続されている多くのエンドデバイスの消費電力を管理できます。
ホームネットワークスイッチ
データセンターやエンタープライズネットワークと比較して、ホームネットワークの規模が変化してもホームネットワークのトラフィックは多くありません。とはいえ、スイッチング要件ははるかに低くなります。ほとんどの場合、スイッチは、データの輻輳に対処することなく、ネットワーク接続を拡張し、あるデバイスから別のデバイスにデータを転送することのみを担当します。アンマネージドプラグアンドプレイスイッチは、セットアップが不要で、管理が簡単で、マネージドスイッチよりもコストが安いため、ホームネットワークに最適なソリューションであることがよくあります。ユーザー数が10人未満のSOHOオフィスの場合、通常は16ポートイーサネットスイッチで十分です。しかし、高速で安全なホームネットワークを構築したい技術愛好家にとって、マネージドスイッチが最初の選択肢になることがよくあります。
ビジネスWLANとホームWLANの違い
あなたがビジネスであるとしても、あなたはおそらくできるだけ安い家庭用無線LANを使いたいでしょう。ただし、家庭用無線LANをビジネス目的で使用する場合にはいくつかの問題があります。
無線LANデバイスに接続できるデバイスの数は固定されています。この値を超えると、通信が遅延または停止する場合があります。
家庭用無線LANには、通常、接続可能なデバイスが20台未満あります。一方業務用WLANは、数十以上を同時に接続することが期待されています。
そのため、接続が1つしかない場合は、家庭用と業務用の違いはあまりありませんが、利用者数が増えると通信速度の違いが顕著になります。
オフィスに人が少ない場合は、家庭用無線LANを使用できますが、そうでない場合は、市販の製品を選択してください。
ワイヤレスローカルエリアネットワークは、通信の内容を暗号化することにより、通信のセキュリティを強化します。暗号化の標準と方法として、通常は復号化が難しいWPA2/AESが使用されます。この点で、商用利用と家庭用の違いはあまりありません。
ただし、暗号化だけで情報が盗まれるリスクがあります。そのため、業務用無線LANでは、RADIUSやLDAPなどの外部認証サーバーと連携して情報漏えいを防止する仕組みを採用しています。
家庭用無線LANの場合、無線LANをモデムに接続し、機器を無線LANに接続することで通信を行います。おそらくモデムは必要ありませんが、インストールプロセスはそれほど違いはありません。
ただし、商用利用の場合は、縦置き、横置き、壁掛けなどの設置方法があり、オフィス環境に適した設置方法を採用する必要があります。
電波がオフィスに均等に届くように、複数の無線LANを用意し、アンテナを調整する必要があります。また、プロ仕様の無線LANの設定は複雑です。機密情報の漏洩を防ぐため、アクセス制限などの業務専用の設定が必要です。
屋外無線LANについて
無線LANは、有線ケーブルの代わりに無線を使用してネットワークを構築するLANです。
マスターとスレーブは無線LANを介して通信する必要があります。
インターネットに接続されたルーターなどのデバイスがアクセスポイント（以下「AP」）と呼ばれるマスターになり、マスターと通信する端末側のデバイスがスレーブになります。
デフォルトでは、無線LANスレーブユニットは端末側の機器内に設置されているため、使用する機器が無線LANに対応した機器であることを確認してください。
また、無線LANの通信速度は、マスターとスレーブ間の距離が長い場合や障害物がある場合など、環境によって大きく異なります。
そのため、マスターを取り付ける際には、スレーブの配置位置や周囲の環境を考慮する必要があります。
また、無線LANは電波を利用してデータを送受信しているため、電波を受信できる第三者にデータが改ざんされたり、盗まれたりする恐れがあります。
マスター側とスレーブ側で使用する場合の危険性を理解し、セキュリティを強化しましょう。
屋外無線LANシステムの構築方法
屋外で無線LANシステムを構築する代表的な方法として、以下の2点が考えられます。
無線LANAPをメッシュモードで接続して屋外無線LANシステムを構築します。
無線LANAPをツリー状に接続し、屋外無線LANシステムを構築します。
前者の場合、ネットワークは相互に通信するインストール済みのワイヤレスAPで構成され、接続されたAPからAPへ、およびAPからAPへデータが繰り返し送信されます。
広いエリアを無線LANAPにしたい場合は、そのエリアに展開できるこの方法が適しています。
1つのAPが使用できない場合でも、別のルートによって自動的に確立されるため、接続は安定しています。
後者は、無線LANネットワークがAP間の通信を介して別のAPを介した1対N（複数）通信のモードで構築される接続モードです。
フィールドに展開でき、ターゲットの場所をWLANAPとして設定する場合に最適な方法です。
ブリッジを介してAP間の距離を伸ばすことができ、無線LANシステムを最小のコストで構築できます。
通常のWi-Fiルーターでは、建物間や離れた工場間など、数十メートルを超えても通信が困難になる場合があります。
その理由は、無線LANの電波は建物や樹木などの障害物の影響を非常に受けやすいためです。
ただし、視線が良好な場合は、最大1km離れた場所に電波を送信することができます。
無線LAN信号の強度は法律で規制されています。
全方向性アンテナは、屋内用の無線LANデバイスで広く使用されていますが、指向性アンテナを使用する無線LANデバイスは、基地局間の通信の主なタイプです。
屋外無線LANについて
無線LANは、有線ケーブルの代わりに無線を使用してネットワークを構築するLANです。
マスターとスレーブは無線LANを介して通信する必要があります。
インターネットに接続されたルーターなどのデバイスがアクセスポイント（以下「AP」）と呼ばれるマスターになり、マスターと通信する端末側のデバイスがスレーブになります。
デフォルトでは、無線LANスレーブユニットは端末側の機器内に設置されているため、使用する機器が無線LANに対応した機器であることを確認してください。
また、無線LANの通信速度は、マスターとスレーブ間の距離が長い場合や障害物がある場合など、環境によって大きく異なります。
そのため、マスターを取り付ける際には、スレーブの配置位置や周囲の環境を考慮する必要があります。
また、無線LANは電波を利用してデータを送受信しているため、電波を受信できる第三者にデータが改ざんされたり、盗まれたりする恐れがあります。
マスター側とスレーブ側で使用する場合の危険性を理解し、セキュリティを強化しましょう。
屋外無線LANシステムの構築方法
屋外で無線LANシステムを構築する代表的な方法として、以下の2点が考えられます。
無線LANAPをメッシュモードで接続して屋外無線LANシステムを構築します。
無線LANAPをツリー状に接続し、屋外無線LANシステムを構築します。
前者の場合、ネットワークは相互に通信するインストール済みのワイヤレスAPで構成され、接続されたAPからAPへ、およびAPからAPへデータが繰り返し送信されます。
広いエリアを無線LANAPにしたい場合は、そのエリアに展開できるこの方法が適しています。
1つのAPが使用できない場合でも、別のルートによって自動的に確立されるため、接続は安定しています。
後者は、無線LANネットワークがAP間の通信を介して別のAPを介した1対N（複数）通信のモードで構築される接続モードです。
フィールドに展開でき、ターゲットの場所をWLANAPとして設定する場合に最適な方法です。
ブリッジを介してAP間の距離を伸ばすことができ、無線LANシステムを最小のコストで構築できます。
通常のWi-Fiルーターでは、建物間や離れた工場間など、数十メートルを超えても通信が困難になる場合があります。
その理由は、無線LANの電波は建物や樹木などの障害物の影響を非常に受けやすいためです。
ただし、視線が良好な場合は、最大1km離れた場所に電波を送信することができます。
無線LAN信号の強度は法律で規制されています。
全方向性アンテナは、屋内用の無線LANデバイスで広く使用されていますが、指向性アンテナを使用する無線LANデバイスは、基地局間の通信の主なタイプです。
