コンピュータネットワークは、メディアやデータを共有する目的でワイヤレスまたはケーブルを介して接続された相互接続されたコンピュータのセットです。(computers that are connected wirelessly )ネットワーク上のコンピューターは、ノードとも呼ばれ、インターネット(access to the internet)、プリンター、ファイルサーバーへのアクセスなどのリソースを共有したり、電子通信を許可したりできます。
コンピュータネットワークは、電波、ケーブル、衛星、電話回線、または赤外線ビームを介してリンクされている可能性のある少なくとも2台のコンピュータで構成されています。ネットワークデバイスと呼ばれる、スイッチ、ルーター、ブリッジ、ハブなど、さまざまなデバイスの通信を支援する他のメディアまたはデバイスがあります。
全体として、これらのハードウェアとソフトウェアを組み合わせて、相互接続されたデバイスが情報、データ、リソース、およびその他のネットワークデバイスを共有(share information)できるようにコンピュータネットワークを可能にします。
コンピュータネットワークの種類(Types of Computer Networks)
コンピュータネットワークには、有線と無線の2つの主要なタイプがあります。
有線(Wired)ネットワークは媒体を使用してコンピューター（ノード）間でデータを転送し、無線ネットワークは電波を使用してデータと情報を無線で転送するため、デバイスはケーブルなしでネットワークに接続できます。
有線ネットワークはより優れた速度、セキュリティ、および信頼性を提供しますが、無線ネットワークはより高い柔軟性、スケーラビリティ、およびモビリティを提供します。
ただし、ネットワークは、トポロジ、設計、構築、拡張、および環境に基づいて分類することもできます。
コンピュータネットワークトポロジ(Computer Network Topology)
トポロジは、接続されたデバイスのレイアウトであり、実際のレイアウトに対応していないネットワークの構造や仮想形状に似ています。
たとえば、家庭またはオフィスのネットワーク内のコンピュータは、正方形または円形のスタイルで配置できますが、トポロジは必ずしも同じではありません。
コンピュータ(Computer)ネットワークトポロジは、バス、スター、リング、メッシュ、ツリーの5つの基本的なタイプに分類されますが、これらのトポロジの2つ以上を組み合わせてより複雑なネットワークを形成するハイブリッドビルドがあります。
バスネットワークトポロジ
このタイプのコンピュータネットワークは、すべてのネットワークデバイスを相互に接続するバックボーン（単一のケーブル）を共有します。ケーブルは、デバイスがインターフェイスコネクタを利用または接続する共有通信の媒体として機能します。同じネットワーク上の別のデバイスと通信するデバイスは、他のデバイスに(other devices will see)表示されるメッセージをブロードキャストしますが、メッセージは目的の受信者によってのみ受け入れられ、処理されます。
このタイプは、数十台を超えるコンピューターを追加するとパフォーマンスに影響するため、デバイスが少ない場合に最適です。さらに、ケーブルに障害が発生すると、ネットワークを使用できなくなります。
スターネットワークトポロジ
このネットワークトポロジは、すべてのデバイスが接続するハブノードを備えています。ネットワークスイッチ、ハブ、ルーターのいずれでもかまいませんが、バストポロジとは異なり、より多くのケーブルが必要です。
ただし、ケーブルに障害が発生した場合でも、ローカルエリアネットワーク全体には影響しません。接続されているコンピュータの1つへのアクセスを停止するだけです。ただし、ハブノードに障害が発生すると、ネットワーク全体が影響を受けます。
メッシュネットワークトポロジ
このネットワークトポロジは、ポイントツーポイント接続を介してモードを相互接続します。データ(Data)はルートを介して送信されます。ルートでは、ルーティングロジックを使用して、パケットが宛先に到達するために使用できる最短距離をノードが計算します。
また、ルーティングロジックを必要としないが、ネットワーク内のすべてのノードにデータを送信するフラッディング方式を使用します。
メッシュ(Mesh)トポロジはワイヤレスネットワークで一般的に使用されており、バストポロジと比較すると、1台のコンピュータに障害が発生しても、データ転送やネットワーク自体に障害が発生することはありません。このタイプは通常、オフィスや学校のキャンパスで見られます。
リングネットワークトポロジ
このネットワークトポロジでは、コンピュータはリング形式または循環形式で接続され、各デバイスには通信用に2つのネイバーがあります。最初と最後のノードは、すべてのメッセージが宛先に向かう途中でリングを介して同じ方向に移動するように、ループをリンクするように接続されています。このトポロジーは、効果的に大規模な維持が可能です
ツリーネットワークトポロジ
ツリーネットワークトポロジは、バストポロジとスタートポロジのハイブリッドであるネットワーク構造です。これは、バスに結合された複数のスタートポロジで構成され、多くのブランチを持つツリーのような形状を形成します。また、広域ネットワークで一般的に使用され、デバイスの拡散や将来のネットワーク拡張に耐えます。
ハイブリッドネットワークトポロジ
This computer network topology comprises of two or more topologies, and is commonly used in larger enterprises whose departments have different network topologies from one another. When all are connected together, it is referred to as a hybrid topology. The common thing they have is flexibility, and scalability that makes them suitable for larger networks.
By understanding the type of network topologies and networking concepts like hubs, routes, and broadcasts, it’ll be easier for you to build a home or office computer network.
How a Computer Network Works
A computer network is designed in two basic forms: client-server and peer-to-peer.
The client-server network comprises centralized server computers that store files, web pages, email, and applications that client devices access. These are commonly used in business.
逆に、ピアツーピアネットワーク設計では、すべてのデバイスが同様の機能をサポートし、一般的に家庭で使用されます。
コンピュータネットワークが正しく機能するには、ルーター、スイッチ、ワイヤレスアクセスポイントなどの物理インフラストラクチャ、機器を操作するためのファームウェア、および機器を管理、監視、保護するためのソフトウェアが必要です。
ネットワークはまた、機器に関係なく、さまざまなデータタイプを通信したり、個別の機能を均一に実行したりするために、標準プロトコルに依存しています。一般的なプロトコルには、ホームネットワーク(found in home networks)やインターネットで見られるTCP/IPが含まれます。
ただし、他のデバイスに物理的に接続する特別な通信ハードウェアを備えたデバイスを除き、すべてのデバイスがネットワークに参加できるわけではありませんが、他のデバイスはネットワークをまったくサポートしていません。
デバイスは通常、クライアントまたはサーバーとして機能します。たとえば、携帯電話、タブレット、PC、またはネットワークプリンタ(network printer)は、ネットワーククライアントとして機能できます。
一方、サーバーは、クライアントが一般的に要求して消費するデータを保持します。ゲームサーバーまたはWebサーバーの場合があり、通常、大容量のディスクストレージ、大量のメモリ、および高性能プロセッサで構成されます。
ただし、ネットワークを適切に実行するには、ノードが他のノードにデータを直接送信できるようにするネットワークハブ、接続されたノードが相互に通信するための複数のパスを開くためのネットワークスイッチが必要になります。
また、ネットワークスイッチ機能を拡張するためのネットワークルーター(network router)、ネットワーク接続を介して送信された信号を受信してさらに移動できるようにするためのリピーター、互換性のないネットワークリンクを相互に接続するネットワークブリッジも必要です。
データ共有の強化(Enhance Data Sharing)
今日のコンピュータは複数の分野に適用されており、インターネットの使用は散発的に改善されており、すべてのクラスの人々がその中の有用な情報から利益を得るようになっています。
したがって、特に組織や企業の場合、データの取得と共有に加えて、コンピューティングリソースの効率的な使用と管理をさらに支援するために、ネットワーク間コンピュータが必要です。
HDG Explains: What Is a Computer Network?
A computer network is a set of interconnected computers that are connected wirelessly or via cabling for the purpose of sharing media or data. The computers on a network, also known as nodes, can share resources including access to the internet, printers, and file servers, or allow electronic communications.
A computer network consists of at least two computers that may be linked via radio waves, cables, satellites, telephone lines, or infrared light beams. There are other mediums or devices that help the different devices communicate such as a switch, router, bridge or hub, which are known as network devices.
Altogether, these hardware and software combine to make computer networking possible such that the interconnected devices can share information, data, resources, and other network devices.
Types of Computer Networks
There are two main types of computer networks: wired and wireless.
Wired networks use a medium to transport data between the computers (nodes), while wireless networks use radio waves to transport data and information over the air so that devices can connect to the network without cables.
While wired networking offers greater speed, security and reliability, wireless networks offers more flexibility, scalability and mobility.
However, networks can also be classified based on their topology, design, build, scale and environment.
Computer Network Topology
The topology is simply the layout of the connected devices, more like a structure or virtual shape of the network that doesn’t correspond to the physical layout you see.
For instance, the computers in a home or office network may be arranged in a square or circular style, but the topology isn’t necessarily the same.
Computer network topologies are classified into five basic types: bus, star, ring, mesh and tree, but there are hybrid builds that combine two or more of these topologies to form a more complex network.
Bus Network Topology
This type of computer network shares a backbone – a single cable – that connects all the network devices together. The cable acts as a medium for shared communication that the devices tap into or attach to with an interface connector. Any device that communicates with another on the same network broadcasts a message, which other devices will see, but it’ll only be accepted and processed by the intended recipient.
This type is best with few devices, as its performance is affected when more than a few dozen computers are added to it. Plus, if the cable fails, you can’t use the network.
Star Network Topology
This network topology features a hub node to which all devices connect. It can be either a network switch, hub or router, but requires more cable, unlike the bus topology.
In case of a cable failure though, it doesn’t affect the entire local area network; it just takes down access for one of the connected computers. However, if the hub node fails, then the whole network gets affected.
Mesh Network Topology
This network topology interconnects the modes through a point-to-point connection. Data is transmitted via routes, where the nodes work out the shortest distance the packets can use to get to their destination, by using routing logic.
It also uses the flooding method, which doesn’t need any routing logic but sends data to all the nodes in the network.
Mesh topology is commonly used for wireless networks and compared to the bus topology, failure of one computer doesn’t cause a break in data transmission or in the network itself. This type is usually found in offices or school campuses.
Ring Network Topology
In this network topology, computers are connected in a ring or circular format, with each device having two neighbors for communication purposes. The first and last nodes are connected to link the loop together such that all messages travel in the same direction through a ring on the way to their destination. This topology can effectively sustain large
Tree Network Topology
The tree network topology is a network structure that’s a hybrid of the bus and star topologies. It consists of multiple star topologies joined onto a bus to form a tree-like shape with its many branches, and is commonly used with wide area networks to withstand spread-out devices and future network expansion.
Hybrid Network Topology
This computer network topology comprises of two or more topologies, and is commonly used in larger enterprises whose departments have different network topologies from one another. When all are connected together, it is referred to as a hybrid topology. The common thing they have is flexibility, and scalability that makes them suitable for larger networks.
By understanding the type of network topologies and networking concepts like hubs, routes, and broadcasts, it’ll be easier for you to build a home or office computer network.
How a Computer Network Works
A computer network is designed in two basic forms: client-server and peer-to-peer.
The client-server network comprises centralized server computers that store files, web pages, email, and applications that client devices access. These are commonly used in business.
Conversely, in a peer-to-peer network design, all the devices support similar functions, and are commonly used in homes.
For a computer network to work properly, you’ll need physical infrastructure such as routers, switches, and wireless access points, the firmware to operate the equipment, and the software to manage, monitor and secure it.
Networks also rely on standard protocols to communicate different data types or perform discrete functions uniformly, regardless of the equipment. The common protocols include TCP/IP that’s found in home networks and on the internet.
Not all devices can join a network though, except those with special communications hardware that physically connect to other devices, while others don’t support networking at all.
Devices generally work as either a client or a server. For example, your phone, tablet, PC or network printer can function as a network client.
A server, on the other hand, holds the data that the client generally makes requests for and consumes. It can be a game server or web server, and usually consists of large disk storage, lots of memory and high performance processors.
For the network to run properly though, you’re going to need a network hub, which enables nodes to send data directly to other nodes, network switch to open up multiple paths for connected nodes to communicate with each other.
You’ll also need a network router to expand the network switch capabilities, repeater to receive signals sent across the network connection and enable them to travel further, and network bridge that connects incompatible network links together.
Enhance Data Sharing
With computers today being applied to multiple fields, and internet usage is sporadically improving such that all classes of people benefit from the useful information therein.
There’s therefore a need to inter-network computers, especially for organizations and enterprises, to further help in data retrieval and sharing, plus efficiently using and managing computing resources.
