LAN 101: ネットワークの基礎

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クライアント/サーバーとピアネットワーク

LAN上のすべてのデバイスは他のすべてのデバイスに接続されていますが、必ずしも相互に通信するわけではありません。LANには、マシン間の通信パターンに基づいて、クライアント/サーバーネットワークとピアツーピアネットワークの2つの基本的なタイプがあります。

クライアント/サーバー型ネットワークでは、各コンピュータはクライアントまたはサーバーという明確な役割を担います。サーバーは、ネットワーク上のクライアントコンピュータ間でリソースを共有するように設計されています。通常、サーバーは、組織の最も重要なデータが保管されており、オペレーターが継続的にアクセスする必要がないため、施錠されたクローゼットやデータセンター（サーバールーム）などの安全な場所に設置されます。ネットワーク上の残りのコンピュータはクライアントとして機能します（下図参照）。

専用サーバーコンピュータは、数十、あるいは数百のユーザーに同時にサービスを提供する必要があるため、クライアントよりも高速なプロセッサ、大容量のメモリ、大容量のストレージ容量を備えていることがよくあります。高性能サーバーは通常、2～8個のプロセッサ（マルチコアCPUは含みません）を搭載し、数ギガバイトのメモリを搭載し、1つ以上のサーバー最適化ネットワークインターフェースカード（NIC）、複数のドライブで構成されるRAID（Redundant Array of Independent Drives）ストレージ、冗長電源を備えています。サーバーは、リソースの共有を容易にするために設計された専用のネットワークOS（Windows Server、Linux、UNIXなど）を実行することがよくあります。これらのリソースは、単一のサーバー上または複数のサーバーグループ上に配置できます。複数のサーバーを使用する場合、各サーバーは特定のタスク（ファイルサーバー、プリントサーバー、FAXサーバー、電子メールサーバーなど）に「特化」することも、サーバー障害に備えて冗長性（サーバーを重複）を提供することもできます。要求の厳しいコンピューティングタスクでは、並列処理を使用して複数のサーバーを単一のユニットとして動作させることができます。

クライアントコンピュータは通常、サーバーとのみ通信し、他のクライアントとは通信しません。クライアントシステムとは、WindowsなどのOSが動作する標準的なPCです。現在のOSには、クライアントコンピュータがサーバー間で共有されるリソースにアクセスできるようにするクライアントソフトウェアが含まれています。Windows 3.xやDOSなどの古いOSでは、ネットワークに参加するためにアドオンのネットワーククライアントソフトウェアが必要でした。

ピアツーピアネットワーク

対照的に、ピアツーピアネットワークでは、すべてのコンピュータは平等であり、アクセス権を付与されたネットワーク上の他のコンピュータと通信できます。基本的に、ピアツーピアネットワーク上のすべてのコンピュータは、サーバーとクライアントの両方として機能できます。ピアツーピアネットワーク上のどのコンピュータも、プリンター、フォルダー、ドライブ、またはその他のリソースをネットワークの他のコンピュータと共有している場合は、サーバーとみなされます。そのため、ピアツーピアネットワークについて議論している場合でも、クライアントとサーバーのアクティビティについて言及されることがあります。

ピアツーピア ネットワークは、2 台のコンピュータから数百のシステムやデバイスに及ぶ大規模なネットワークまで、規模は様々です。ピアツーピア ネットワークの規模に理論上の制限はありませんが、コンピュータの数が増加するにつれて、ピアベースのネットワークではパフォーマンス、セキュリティ、アクセスが大きな問題になります。さらに、Microsoft は、Windows を実行するコンピュータへの同時クライアント接続数を 5、10、または 20 に制限しています。つまり、特定のシステム上の共有ファイルやプリンタに同時にアクセスできるシステムは最大 20 台 (またはそれ以下) になります。この制限は「最大ログオン ユーザー数」として表され、コマンド プロンプトで NET CONFIG SERVER コマンドを発行することで確認できます。この制限は通常変更できず、Windows の特定のバージョンおよびエディションで次のように固定されています。

• 5 ユーザー: Windows XP Home、Vista Starter/Home Basic
• 10 ユーザー: Windows NT、2000、XP Professional、Vista Home Premium/Business/Enterprise/Ultimate
• 20 ユーザー: Windows 7 (すべてのエディション)

許可された制限を超えるユーザーまたはシステムが接続しようとすると、接続は拒否され、クライアントに次のいずれかのエラー メッセージが表示されます。

オペレーティング システム エラー 71。このリモート コンピュータが受け入れ可能な接続数が既に上限に達しているため、現時点ではこれ以上接続できません。

システムエラー71が発生しました。このリモートコンピュータは接続制限に達したため、現在接続できません。

Windows Home Server は、「サーバー」 OS と呼ばれていますが、Home クライアント以外の Windows XP および Vista と同様に、接続数が 10 に制限されています。10 または 20 を超えるクライアントを処理できるサーバーが必要な場合は、Linux ベースのサーバー OS ( Ubuntu Serverなど) またはプロフェッショナル版の Windows サーバー製品 ( Windows 2000 Server、Server 2003、Server 2008、Essential Business Server、Small Business Serverなど) の使用をお勧めします。ピアツーピア ネットワークは、小規模なオフィスや大規模組織の 1 つの部門でより一般的です。ピアツーピア ネットワークの利点は、ファイル サーバーとして機能するためにコンピューターを専用にする必要がないことです。代わりに、すべてのコンピューターでリソースを他のコンピューターと共有できます。ピアツーピア ネットワークの潜在的な欠点は、通常ユーザーが自分のシステムを管理するため、一般にセキュリティと制御性が低くなることです。一方、クライアント/サーバー ネットワークには集中管理の利点があります。

実際のネットワーク ハードウェア (インターフェイス カード、ケーブルなど) は、クライアント/サーバー ネットワークとピアツーピア ネットワークで同じであり、異なるのはネットワークの論理構成、管理、および制御のみであることに注意してください。

クライアント/サーバー型とピアツーピア型ネットワークの比較

クライアント/サーバー型LANは、共有リソースのセキュリティ強化、パフォーマンス向上、ネットワークベースのデータのバックアップ効率向上、冗長電源やRAIDドライブアレイの利用可能性といった利点があります。ただし、クライアント/サーバー型LANは購入と維持にコストがかかります。次の表は、クライアント/サーバー型とピアツーピア型サーバー型ネットワークを比較したものです。