こんにちは、フルスタックエンジニアのryuです。
今回の記事では、LANについて詳しく解説します。LANとはローカルエリアネットワークの略で、家庭内や会社内など限られた範囲で構築されたネットワークのことです。
普段なにげなく使っているWi-Fiや、PCに挿すLANケーブルも、すべてLANの一部です。今回はLANについて、初心者にも分かりやすく詳しく解説します。
有線LANと無線LANの違いや、WANとの違いもあわせて整理していきます。ネットワーク学習の最初の一歩として、ぜひ最後までご覧ください。
LANとは？限られた範囲で構築されたネットワーク¶
LANって何？と聞かれて、すぐに答えられるでしょうか。言葉は聞いたことがあっても、正確に説明できる方は意外と少ないと思います。
LANとは、限られた範囲のPCで構築されたネットワークのことです。Local Area Network（ローカルエリアネットワーク）の頭文字を取って、LANと呼ばれています。
これだけ聞いても分からない方が多いと思います。そこで、まずはネットワークの初歩から順番に見ていきましょう。
そもそもネットワークとは？¶
LANを理解する前に、まずネットワークについて理解しましょう。
ネットワークとは、複数のPCが接続された状態のことを差します。つまり、2台のPCをケーブルで接続したものや、Wi-Fiなどを使用して複数のPCを接続したものがネットワークになります。
こちらがイメージ図です。
PC同士がつながると、ファイルの受け渡しやデータのやり取りができるようになります。このつながった状態そのものが、ネットワークです。
ちなみに、PC同士が通信するときの共通ルールをプロトコルと呼びます。ネットワークを学ぶうえで必ず登場する言葉なので、プロトコルとは？の初心者向け解説もセットで読んでおくと理解が早くなりますよ。
LANはネットワークのうち限られた範囲のもの¶
では、LANとはどのようなものでしょうか。LANはローカルエリアネットワークの略で、限られた範囲内で構築されたネットワークのことを言います。
限られた範囲内とは、建物やフロアのことです。自宅の中、オフィスの1フロア、学校の教室などをイメージしてください。
ネットワークは複数のPCが接続された状態で、LANは限られた範囲内ということです。分かりやすく図解すると以下のようになります。
LANはネットワーク内の限られた範囲内のことです。あとで解説しますが、スイッチやWi-Fiなどを使用して構築します。
家庭のLANと会社のLANの例¶
もう少しイメージを固めるために、身近なLANの例を見てみましょう。
家庭では、無線ルーターを中心にPCやスマホ、ゲーム機、テレビなどがつながっています。この家の中のつながり全体が、1つの家庭内LANです。
会社のLANは、もう少し規模が大きくなります。数十台から数百台のPCやプリンター、サーバーがスイッチを介して接続され、部署ごとにネットワークを分けて運用することもあります。
ちなみに、1台のスイッチの中でLANを仮想的に分割する技術をVLANと呼びます。興味のある方はVLANの仕組みとスイッチへの設定方法もあわせてご覧ください。
LANの接続方法は2種類！有線LANと無線LAN¶
LANへの接続方法は、大きく分けて2種類あります。LANケーブルでつなぐ有線LANと、電波でつなぐ無線LANです。
どちらも同じLANですが、特徴は大きく異なります。まずは、違いを表で整理してみましょう。
| 比較項目 | 有線LAN | 無線LAN |
|---|---|---|
| 接続方法 | LANケーブルで物理的に接続 | 電波で接続 |
| 通信の安定性 | 安定しやすい | 電波干渉の影響を受けることがある |
| 配線 | ケーブルの取り回しが必要 | 不要で設置場所が自由 |
| 主な利用シーン | サーバーやデスクトップPC、オンラインゲーム | スマホやノートPC、タブレット |
有線LANの特徴¶
有線LANは、LANケーブルを使って機器を物理的に接続する方式です。
ケーブルで直接つながっているため、通信が安定しやすく速度も出やすいのが特徴です。サーバーや会社の基幹ネットワークなど、安定性が求められる場面では今でも有線LANが主流です。
一方で、ケーブルの長さや配線の都合により、設置場所が制限されるのが弱点です。機器が増えるほど、配線の管理も大変になっていきます。
無線LAN（Wi-Fi）の特徴¶
無線LANは、電波を使って機器を接続する方式です。アクセスポイントと呼ばれる機器が電波を飛ばし、スマホやノートPCがそこに接続します。
ケーブルが不要なので、部屋のどこにいても接続できるのが最大の魅力です。その反面、壁や距離、電子レンジなどの電波干渉によって通信が不安定になることがあります。
よく耳にするWi-Fiは、無線LAN機器同士が相互接続できることを示す名称です。日常会話では、無線LANとWi-Fiはほぼ同じ意味で使われています。
無線LANの規格は年々進化しており、最新規格はWi-Fi 7（IEEE 802.11be）です。規格が新しくなるほど、より高速で遅延の少ない通信ができるようになっています。
LANを構築するために必要なものとは？¶
ここからは、実際にLANを構築するために何が必要なのかを見ていきます。
必要なものは大きく3つで、PCなどのデバイス、LANケーブル、スイッチなどのネットワーク機器です。それぞれの役割を表にまとめました。
| 必要なもの | 役割 |
|---|---|
| PCなどのデバイス | 通信を行う端末（PC・スマホ・プリンターなど） |
| LANケーブル | 機器同士を物理的に接続する |
| スイッチなどのネットワーク機器 | 複数のデバイスをまとめて接続する |
PCなどのデバイスについては当たり前のことなので解説しませんが、LANケーブルとネットワーク機器について解説します。
LANケーブルでネットワークを構築する¶
LANを構築するために必要な物の一つがLANケーブルです。LANケーブルはPC同士を接続するために使用します。
無線ルーターを使用すれば、LANケーブルを使わずにPC同士を接続することも可能です。しかし、ネットワークを勉強するのであればLANケーブルは覚えておきましょう。
LANケーブルはこちらです。見たことのある人も多いと思います。
実は、LANケーブルにはカテゴリと呼ばれる規格があります。カテゴリによって対応できる通信速度が変わるため、代表的なものをおさえておきましょう。
| カテゴリ | 最大通信速度 | 特徴 |
|---|---|---|
| Cat5e | 1Gbps | 家庭用として広く普及している |
| Cat6 | 1Gbps | Cat5eよりノイズに強い |
| Cat6A | 10Gbps | 高速通信向けで企業でも使われる |
家庭で使う分には、Cat5eやCat6で十分な場面が多いです。10Gbpsの高速な回線を活かしたい場合は、Cat6A以上を選びましょう。
スイッチなどのネットワーク機器を使用してLANを構築する¶
次は、スイッチなどのネットワーク機器です。ネットワーク機器は複数のデバイスを接続するために使用します。
LANを構築するために良く使うのは、スイッチやハブ、ルーターと呼ばれるネットワーク機器です。スイッチは複数の機器をまとめて接続し、ルーターはLANと外のネットワークをつなぐ役割を担います。
これらの機器については、スイッチングハブの概要を解説した記事とハブとルーターの違いを解説した記事で詳しく解説しております。あわせて読むと、機器ごとの役割がすっきり整理できますよ。
これらのネットワーク機器を使用してLANを構築していると覚えておきましょう！
LANとWANの違い¶
先ほどまで、LANについて解説しました。LANと似ているものでWANというものがあります。
WAN（ワン）とは、Wide Area Networkの略で、地理的に離れた場所同士を結ぶ広い範囲のネットワークです。たとえば、東京の本社と大阪の支社をつなぐネットワークがWANにあたります。
LANとWANの違いは、範囲だけではありません。誰が構築して誰が管理するのかという点も、大きく異なります。
| 比較項目 | LAN | WAN |
|---|---|---|
| 範囲 | 建物やフロアなど限られた範囲 | 拠点間や都市間など広い範囲 |
| 構築・管理する人 | 自分や自社 | 通信事業者（プロバイダーなど） |
| 使われるIPアドレス | プライベートIPアドレス | グローバルIPアドレス |
| 代表的な機器 | スイッチや無線ルーター | 通信事業者のルーターや回線設備 |
WANの構築や管理は、通信事業者（プロバイダー）が行います。携帯やPCを買うときに一緒にプロバイダー契約をしたと思いますが、その契約によってWANを経由したインターネットへのアクセスが可能になります。
なお、インターネットは世界中のネットワークが相互に接続された巨大なネットワークです。WANとインターネットは厳密には別物ですが、初心者のうちはどちらもLANの外側に広がる世界とイメージすれば十分です。
LANとWANの違いを理解することで、さらにLANの理解が深まります。詳しくはLANとWANの違いを初心者向けに解説した記事で解説しているので、興味のある方は是非ご覧ください。
LANのメリット・デメリット¶
LANを構築すると、どんな良いことがあるのでしょうか。ここでは、LANのメリットとデメリットを整理します。
LANのメリット¶
最大のメリットは、機器同士でデータや周辺機器を共有できることです。
たとえば家庭内のLANがあれば、1台のプリンターを家族全員のPCから使えます。会社であれば、ファイルサーバーに置いた資料を全社員で共有できます。
また、LAN内の通信はインターネットを経由しないため、高速にやり取りできるのも利点です。サイズの大きいファイルの受け渡しも、LAN内ならストレスなく行えます。
LANのデメリット¶
一方で、注意すべき点もあります。代表的なのは、セキュリティのリスクです。
LANの中は基本的に信頼された機器の集まりですが、1台がウイルスに感染すると、LAN内の他の機器へ被害が広がる恐れがあります。ネットワーク経由で感染を広げる攻撃もあるため、ランサムウェアの感染方法と対策を解説した記事も参考にしてください。
また、機器が増えるほど管理の手間も増えていきます。どの機器がどこにつながっているのかを把握していないと、トラブルが起きたときの原因調査に時間がかかってしまいます。
LANを安全・快適に使うためのポイント¶
LANは構築して終わりではありません。安全に、そして快適に使い続けるための工夫も大切です。
ここでは、家庭でも今日からできる基本的なポイントを紹介します。
セキュリティ対策の基本¶
無線LANでは、電波が壁を越えて家の外まで届くことがあります。そのため、通信の暗号化とパスワードの管理が欠かせません。
無線ルーターの管理画面にログインするパスワードを、初期設定のまま使い続けるのは危険です。購入したら、まず推測されにくいものへ変更しておきましょう。
また、ルーターのファームウェアを最新の状態に保つことも重要です。古いままにしていると、既に知られている弱点を突かれる恐れがあります。
通信を安定させる工夫¶
無線LANの通信が不安定なときは、まずアクセスポイントの置き場所を見直してみましょう。壁や家具、電子レンジから離すだけで、改善することがよくあります。
それでも安定しない場合は、有線LANへの切り替えが効果的です。特にオンライン会議やゲームなど、通信の途切れが致命的になる用途では有線接続が安心ですよ。
自分のPCがLANにつながっているか確認してみよう¶
ここまで読んだら、実際に自分のPCで確認してみましょう。手を動かすと、LANのイメージが一気に具体的になりますよ。
WindowsのPCなら、コマンドプロンプトで次のコマンドを実行します。
ipconfig
すると、次のような情報が表示されます。
イーサネット アダプター イーサネット:
IPv4 アドレス . . . . . . . . . .: 192.168.1.10
サブネット マスク . . . . . . . .: 255.255.255.0
デフォルト ゲートウェイ . . . . . .: 192.168.1.1
192.168.1.10 のようなアドレスは、プライベートIPアドレスと呼ばれるLAN専用の住所です。このアドレスが表示されていれば、あなたのPCはLANに参加しています。
Linuxの場合は ip a コマンド、Macの場合は ifconfig コマンドで同じ情報を確認できます。
さらに、LAN内の他の機器と通信できるかを確かめるには ping コマンドが便利です。
ping 192.168.1.1
このコマンドは、指定した相手（この例では無線ルーター）から応答があるかを確認します。応答が返ってくれば、LAN内の通信は正常に行えています。
ちなみに、LAN内の通信ではIPアドレスとあわせてMACアドレスという識別番号も使われています。この2つを紐づける仕組みが気になる方は、ARPの仕組みを図解した記事をご覧ください。
LANに関するよくある疑問¶
最後に、LANについて初心者の方からよく聞かれる疑問に答えていきます。
Wi-Fiと無線LANは同じもの？¶
ほぼ同じ意味と考えて問題ありません。厳密には無線LANが技術の総称で、Wi-Fiは機器同士が相互接続できることを示す名称です。
Wi-Fi対応と書かれた機器同士なら、メーカーが違っても接続できます。日常会話では、どちらの言葉を使っても通じますよ。
LANとインターネットは何が違う？¶
LANは自宅や会社の中だけの閉じたネットワークで、インターネットは世界中のネットワークがつながった巨大なネットワークです。
自宅のLANは、ルーターを経由してインターネットに接続されています。つまりLANは、インターネットへの入り口の手前にある、あなた専用のネットワークというわけです。
LANは資格試験にも出題される？¶
はい、ITパスポートや基本情報技術者試験では定番の出題分野です。LANとWANの違いや、LANで使う機器の役割がよく問われます。
たとえば、LANの伝送距離を延長するために信号を増幅・整形する装置はどれか、という問題が基本情報で出題されています。気になる方はリピータに関する基本情報の過去問解説で腕試ししてみてください。
無線LANだけでLANは作れる？¶
作れます。無線ルーターが1台あれば、LANケーブルをほとんど使わずに家庭内LANを構築できます。
ただし、無線ルーターとインターネット回線の終端装置（ONUなど）の間は、LANケーブルで接続するのが一般的です。完全にケーブルゼロになるわけではない点は、覚えておきましょう。
LANとは？まとめ¶
今回の記事では、LANについて解説しました。
LANとは、家庭や会社など限られた範囲で構築されたネットワークのことでしたね。LANケーブルやスイッチ、無線ルーターを使って構築され、外の世界とはWANを経由してつながっています。
有線LANと無線LANの違いや、LANとWANの違いもあわせておさえておけば、ネットワークの土台は十分です。LANはネットワークの基礎中の基礎なのでぜひ覚えておきましょう！
次のステップとしては、スイッチやルーターなどの機器、IPアドレスの仕組みへ進むのがおすすめです。当ブログのネットワーク入門講座一覧では、LANの次に学ぶべき内容を順番に学習できます。
そのほかにも、Linux入門講座一覧やAWS入門講座一覧を公開しています。インフラ全般を学びたい方は、是非ご覧ください。
さらにネットワークについて勉強したい方は、こちらの参考書がオススメです。
