ネットワークスペシャリスト(WAN)
さて今日はWANを学習です。WANはあまり馴染みがないですが
まあぼちぼちやって行きます。
1:WAN技術の基本
・LANとWANの境界
WAN回線を敷設するには通信事業者が関わる
必要がある。
・公道をまたいだ通信
従来は通信事業者の回線を用いる必要があったが
技術の発達で無線LAN等で公道をまたいだ通信も
行うことが可能となった。
2:通信事業者が提供するサービス
・回線交換サービス
通話に先立って送信元ノードと宛先ノードの間に
伝送路を確立してから通信を行う。
速度が異なるネットワークは繋げない。
回線を占有するので通信速度が保証される。
・パケット交換サービス
通信データを中継ノードが一度蓄積してから
通信を行う形式
異なる通信速度でも接続できる。
回線を占有することがないが伝送遅延の可能性がある。
・公衆電話回線
300～3,400Hzの周波数を利用してモデム経由でデータを転送する。
速度が遅いためISDNやADSLへの移行が進んだ。
電話回線を用いた全二重通信の規格がV.34
4:ISDN
・ISDNによる通信サービス
ベアラチャネル：ISDNのBチャネルのこと
データチャネル：ISDNのDチャネルのこと
・ISDNの規約群
ITU-TのIシリーズ勧告で定義されている。
Uインターフェース：DSUが回線側に持つインターフェース
Tインタフェース：DSUが構内側に持つインターフェース
Sインターフェース：NT2の終端
Rインターフェース：TAやPC、FAXとの接続点
・ISDNのプロトコル構成
LAPB：CRCを利用したFCSでデータ訂正可能
LAPD：多重通信を行えるようにAフィールドを拡張
B-ISDN：ATM、SDHを採用し高速化したISDN
5:ATM
・従来プロトコルの弱点
データ長が可変長のためハードウェアで処理を
するのが難しい。
・ATMの特徴
セル長を53バイトに固定、5バイトがヘッダー
セル長が固定のためハードで処理を行うことが可能
データを蓄積する時間が短く次々にデータ転送できる。
音声や画像のストリーミングに向いている
・QoS品目
CBR：帯域保証接続
VBR：伝送品質保証接続
ABR：帯域に応じた伝送速度提供
UBR： ベストエフォート
・ATMのプロトコル構成
AALがATM層にデータを渡しATM層でATMヘッダを
付加して物理層にデータを渡す。AAL5はADSLに
実装されている。
・ATM-LAN
LANE：ATM層がMACフレームであるように見せかける
IPoverATM：IPパケットをそのままATMへ渡す。
6:ADSL
・ADDSLで利用される高速化技術
伝送モードが非対称：スプリッタで周波数を分離
フルビットローディング：1個の搬送波を15ビットまで使う
S＝1/2：1回の変調で2フレーム送信し伝送効率向上
トレリス符号化：伝送ノイズに強いエラー訂正技術
・ADSLのオプション仕様
AnnexA：上り下りのオーバーラップで通信速度向上
AnnexC：ISDNへの干渉防止措置が盛込まれている。
7:光ファイバによる通信
・SDH/SONET
光ファイバを用いて高速通信を行うための国際標準
こうした体系をデジタルハイアラーキという。
基本ビットレートとしてOC-1やSTM-1を利用しその倍数で
通信を行う。
・FTTH
家庭に光ファイバーを引き込んで行うインターネットアクセスサービス
WDMであるPONで基幹回線を分割する。
・広域LAN
LANの技術をそのままWANの体系に持ち込んだもの。
ケーブルを置き換えたりして従来のLANの技術を流用して
伝送距離を伸ばすことができる。
8:CATV
TV試聴用の空き周波数を使用してインターネット接続を行う。
ADSLよりノイズに強く空きチャネルも多いことから速度向上の
余地もある。
9:ラストワンマイル問題と対処
・ラストワンマイル問題の対処技術
無線アクセス：無線交換機と無線アンテナで加入者宅と接続
公衆無線LAN：自宅引き込みでない公衆無線アクセス
・移動体通信
PIAFS：PHSを利用してISPへ接続する技術
・携帯電話
FDMA：第1世代アナログ通信
TDMA：第2世代の時分割多重通信方式
CDMAOne：GRPS規格を採用した2.5世代
CDMA：第3世代でW-CDMAとCDMA2000の2方式
・その他
第4世代携帯等の規格が整備途上にある。
10:ホームネットワーク
・xDSL
ADSLでは上り速度の向上に注目が集まっている状況
VDSLはマンション各戸への光ファイバ分配用途が想定されている。
・P2Pコミュニケーション
利用者が互いのPCを直接接続する形態。WinnyやSkypeが
代表的な技術
・オーバレイネットワーク
あるネットワークを利用してその上位に別のネットワークを
作る技術。IPネットワークから独立した形でアプリケーション
側でネットワークを作るようなケースを言う。
ようやく5章完了。WANについても半分以上ケーブル規格の話題が
多いな。後10年ほどしたらWANもLANも区別つかへんにゃろうな。
まあ言葉の定義が大半なので丁寧に覚えていくのと、ATMあたりは
ヘッダとか聞かれそうですな。
【参考資料】
http://law.e-gov.go.jp/htmldata/S59/S59HO086.html
http://www.seidensha-ltd.co.jp/~musenlan/birukan.html
http://jibun.atmarkit.co.jp/lskill01/rensai/ccnatai35/01.html
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060718/243517/
http://www.infraexpert.com/study/framerelay.htm
http://www4.kcn.ne.jp/~yapoo/framerelay.html
http://ascii.jp/elem/000/000/489/489473/
http://www.7key.jp/nw/wan/lease/framerelay.html
http://pc.nikkeibp.co.jp/article/NPC/20070803/279097/
http://www.allied-telesis.co.jp/support/list/router/ar550s/docs/cfg-46.html
http://www.infraexpert.com/study/wan4.html
http://yamachan.shse.u-hyogo.ac.jp/in/chapter2-4.pdf
http://www.ntt-east.co.jp/ISDN/basics/index.html
http://itpro.nikkeibp.co.jp/members/NNW/NETPOINT/20040616/1/
http://www1.harenet.ne.jp/~hiharada/terms/211.htm
http://yamachan.shse.u-hyogo.ac.jp/in/chapter2-1.pdf
http://www1.harenet.ne.jp/~hiharada/terms/
http://susumeweb.com/archives/413
http://www.ntt-west.co.jp/senyo/pdf/tech04_03.pdf
http://www.infraexpert.com/info/4adsl.htm
http://www2j.biglobe.ne.jp/~ClearTK/atm_fr/m001028.htm
http://www.cisco.com/japanese/warp/public/3/jp/service/manual_j/lan/cat85/al3srtg/appendixC/11614_01_APPENDIXC.PDF
http://www.7key.jp/nw/technology/control/atmadap.html
http://yamachan.shse.u-hyogo.ac.jp/in/chapter2-3.pdf
http://www.allied-telesis.co.jp/library/nw_guide/tech/atm.html
http://www.myo.inst.keio.ac.jp/lecture/acn/IPoverATM.pdf
http://www.seikatu-cb.com/tuusin/adsls.html
http://bb.watch.impress.co.jp/column/bbbasic/2001/11/20/
http://www.musen-lan.com/adsl_toha.html
http://atnetwork.info/tcpip1/tcpip130.html
https://www.fmmc.or.jp/fm/nwts/nwmg/keyword/fujitsu/sonet.htm
http://atnetwork.info/tcpip1/tcpip134.html
http://www.keyman.or.jp/search/keyword/30001048_1.html
http://susumeweb.com/archives/597
http://www.ntt.co.jp/journal/0508/files/jn200508071.pdf
http://www.ebc20.com/news/v032_1.html
http://www.juce.jp/LINK/report/p4CATV.pdf
http://bb.watch.impress.co.jp/cda/bbword/14219.html
http://www.7key.jp/nw/wan/catv/docsis.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%88%E3%83%83%E3%83%97%E3%83%9C%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%A0
http://www.kurejbc.com/technical/technical-5.htm
http://www.scweb.ne.jp/isp/dialup/piafs.html
http://www.blwisdom.com/trend/19/
http://gigazine.net/news/20110207_docomo_lte_advanced/
http://journal.mycom.co.jp/news/2007/11/23/002/index.html
http://www.geocities.jp/hibiyank/skypep2p-2.htm
http://japan.internet.com/webtech/20050303/8.html
http://www.nue.riec.tohoku.ac.jp/jssst2005/papers/05015.pdf
http://www.orsj.or.jp/~archive/pdf/bul/Vol.48_03_196.pdf
http://dev.ariel-networks.com/articles/networkmagazine/search_technology/
http://www.cs.osakafu-u.ac.jp/~tode/Lecture/InfoSystem-P2P-2011.pdf
http://japan.internet.com/webtech/20050421/8.html
http://www.atmarkit.co.jp/ad/mmc/0612l2c/l2c.html
http://www.wide.ad.jp/project/document/reports/pdf2002/part17.pdf
まあぼちぼちやって行きます。
1:WAN技術の基本
・LANとWANの境界
WAN回線を敷設するには通信事業者が関わる
必要がある。
・公道をまたいだ通信
従来は通信事業者の回線を用いる必要があったが
技術の発達で無線LAN等で公道をまたいだ通信も
行うことが可能となった。
2:通信事業者が提供するサービス
・回線交換サービス
通話に先立って送信元ノードと宛先ノードの間に
伝送路を確立してから通信を行う。
速度が異なるネットワークは繋げない。
回線を占有するので通信速度が保証される。
・パケット交換サービス
通信データを中継ノードが一度蓄積してから
通信を行う形式
異なる通信速度でも接続できる。
回線を占有することがないが伝送遅延の可能性がある。
・公衆電話回線
300～3,400Hzの周波数を利用してモデム経由でデータを転送する。
速度が遅いためISDNやADSLへの移行が進んだ。
電話回線を用いた全二重通信の規格がV.34
・変調方式
振幅変調：振幅の大きさで0と1を判別する。
周波数変調：周波数の変化で0と1を判別する。
位相変調：位相の変化により0と1を判別する。
直交振幅変調：振幅変調と位相変調の組合せ
OFDM：周波数の異なる複数の搬送波を同時送信
・専用回線
一般専用線：月額固定制で特定相手と通信できる。
3:回線交換技術
・DDX
DDX-C：回線交換型のDDXサービス
DDX-P：パケット交換型のDDXサービス
DDX-TP： DDX-Pと既存の電話交換網を接続する
X.25プロトコルによるパケット交換伝送を簡略化したもの。
CIRで最低限のスループットを保証する。輻輳検出には
料金はCIRと通信距離に比例する。4:ISDN
・ISDNによる通信サービス
ベアラチャネル：ISDNのBチャネルのこと
データチャネル：ISDNのDチャネルのこと
・ISDNの規約群
ITU-TのIシリーズ勧告で定義されている。
Uインターフェース：DSUが回線側に持つインターフェース
Tインタフェース：DSUが構内側に持つインターフェース
Sインターフェース：NT2の終端
Rインターフェース：TAやPC、FAXとの接続点
・ISDNのプロトコル構成
LAPB：CRCを利用したFCSでデータ訂正可能
LAPD：多重通信を行えるようにAフィールドを拡張
B-ISDN：ATM、SDHを採用し高速化したISDN
5:ATM
・従来プロトコルの弱点
データ長が可変長のためハードウェアで処理を
するのが難しい。
・ATMの特徴
セル長を53バイトに固定、5バイトがヘッダー
セル長が固定のためハードで処理を行うことが可能
データを蓄積する時間が短く次々にデータ転送できる。
音声や画像のストリーミングに向いている
・QoS品目
CBR：帯域保証接続
VBR：伝送品質保証接続
ABR：帯域に応じた伝送速度提供
UBR： ベストエフォート
・ATMのプロトコル構成
AALがATM層にデータを渡しATM層でATMヘッダを
付加して物理層にデータを渡す。AAL5はADSLに
実装されている。
・ATM-LAN
LANE：ATM層がMACフレームであるように見せかける
IPoverATM：IPパケットをそのままATMへ渡す。
6:ADSL
・ADDSLで利用される高速化技術
伝送モードが非対称：スプリッタで周波数を分離
フルビットローディング：1個の搬送波を15ビットまで使う
S＝1/2：1回の変調で2フレーム送信し伝送効率向上
トレリス符号化：伝送ノイズに強いエラー訂正技術
・ADSLのオプション仕様
AnnexA：上り下りのオーバーラップで通信速度向上
AnnexC：ISDNへの干渉防止措置が盛込まれている。
7:光ファイバによる通信
・SDH/SONET
光ファイバを用いて高速通信を行うための国際標準
こうした体系をデジタルハイアラーキという。
基本ビットレートとしてOC-1やSTM-1を利用しその倍数で
通信を行う。
・FTTH
家庭に光ファイバーを引き込んで行うインターネットアクセスサービス
WDMであるPONで基幹回線を分割する。
・広域LAN
LANの技術をそのままWANの体系に持ち込んだもの。
ケーブルを置き換えたりして従来のLANの技術を流用して
伝送距離を伸ばすことができる。
8:CATV
TV試聴用の空き周波数を使用してインターネット接続を行う。
ADSLよりノイズに強く空きチャネルも多いことから速度向上の
余地もある。
9:ラストワンマイル問題と対処
・ラストワンマイル問題の対処技術
無線アクセス：無線交換機と無線アンテナで加入者宅と接続
公衆無線LAN：自宅引き込みでない公衆無線アクセス
・移動体通信
PIAFS：PHSを利用してISPへ接続する技術
・携帯電話
FDMA：第1世代アナログ通信
TDMA：第2世代の時分割多重通信方式
CDMAOne：GRPS規格を採用した2.5世代
CDMA：第3世代でW-CDMAとCDMA2000の2方式
・その他
第4世代携帯等の規格が整備途上にある。
10:ホームネットワーク
・xDSL
ADSLでは上り速度の向上に注目が集まっている状況
VDSLはマンション各戸への光ファイバ分配用途が想定されている。
・P2Pコミュニケーション
利用者が互いのPCを直接接続する形態。WinnyやSkypeが
代表的な技術
・オーバレイネットワーク
あるネットワークを利用してその上位に別のネットワークを
作る技術。IPネットワークから独立した形でアプリケーション
側でネットワークを作るようなケースを言う。
ようやく5章完了。WANについても半分以上ケーブル規格の話題が
多いな。後10年ほどしたらWANもLANも区別つかへんにゃろうな。
まあ言葉の定義が大半なので丁寧に覚えていくのと、ATMあたりは
ヘッダとか聞かれそうですな。
【参考資料】
http://law.e-gov.go.jp/htmldata/S59/S59HO086.html
http://www.seidensha-ltd.co.jp/~musenlan/birukan.html
http://jibun.atmarkit.co.jp/lskill01/rensai/ccnatai35/01.html
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060718/243517/
http://www.infraexpert.com/study/framerelay.htm
http://www4.kcn.ne.jp/~yapoo/framerelay.html
http://ascii.jp/elem/000/000/489/489473/
http://www.7key.jp/nw/wan/lease/framerelay.html
http://pc.nikkeibp.co.jp/article/NPC/20070803/279097/
http://www.allied-telesis.co.jp/support/list/router/ar550s/docs/cfg-46.html
http://www.infraexpert.com/study/wan4.html
http://yamachan.shse.u-hyogo.ac.jp/in/chapter2-4.pdf
http://www.ntt-east.co.jp/ISDN/basics/index.html
http://itpro.nikkeibp.co.jp/members/NNW/NETPOINT/20040616/1/
http://www1.harenet.ne.jp/~hiharada/terms/211.htm
http://yamachan.shse.u-hyogo.ac.jp/in/chapter2-1.pdf
http://www1.harenet.ne.jp/~hiharada/terms/
http://susumeweb.com/archives/413
http://www.ntt-west.co.jp/senyo/pdf/tech04_03.pdf
http://www.infraexpert.com/info/4adsl.htm
http://www2j.biglobe.ne.jp/~ClearTK/atm_fr/m001028.htm
http://www.cisco.com/japanese/warp/public/3/jp/service/manual_j/lan/cat85/al3srtg/appendixC/11614_01_APPENDIXC.PDF
http://www.7key.jp/nw/technology/control/atmadap.html
http://yamachan.shse.u-hyogo.ac.jp/in/chapter2-3.pdf
http://www.allied-telesis.co.jp/library/nw_guide/tech/atm.html
http://www.myo.inst.keio.ac.jp/lecture/acn/IPoverATM.pdf
http://www.seikatu-cb.com/tuusin/adsls.html
http://bb.watch.impress.co.jp/column/bbbasic/2001/11/20/
http://www.musen-lan.com/adsl_toha.html
http://atnetwork.info/tcpip1/tcpip130.html
https://www.fmmc.or.jp/fm/nwts/nwmg/keyword/fujitsu/sonet.htm
http://atnetwork.info/tcpip1/tcpip134.html
http://www.keyman.or.jp/search/keyword/30001048_1.html
http://susumeweb.com/archives/597
http://www.ntt.co.jp/journal/0508/files/jn200508071.pdf
http://www.ebc20.com/news/v032_1.html
http://www.juce.jp/LINK/report/p4CATV.pdf
http://bb.watch.impress.co.jp/cda/bbword/14219.html
http://www.7key.jp/nw/wan/catv/docsis.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%88%E3%83%83%E3%83%97%E3%83%9C%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%A0
http://www.kurejbc.com/technical/technical-5.htm
http://www.scweb.ne.jp/isp/dialup/piafs.html
http://www.blwisdom.com/trend/19/
http://gigazine.net/news/20110207_docomo_lte_advanced/
http://journal.mycom.co.jp/news/2007/11/23/002/index.html
http://www.geocities.jp/hibiyank/skypep2p-2.htm
http://japan.internet.com/webtech/20050303/8.html
http://www.nue.riec.tohoku.ac.jp/jssst2005/papers/05015.pdf
http://www.orsj.or.jp/~archive/pdf/bul/Vol.48_03_196.pdf
http://dev.ariel-networks.com/articles/networkmagazine/search_technology/
http://www.cs.osakafu-u.ac.jp/~tode/Lecture/InfoSystem-P2P-2011.pdf
http://japan.internet.com/webtech/20050421/8.html
http://www.atmarkit.co.jp/ad/mmc/0612l2c/l2c.html
http://www.wide.ad.jp/project/document/reports/pdf2002/part17.pdf
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