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ネットワーク構成(ネットワークこうせい)とは、コンピュータネットワークにおける各構成要素の接続形態のことである。網構成、ネットワーク・トポロジー (Network topology)、あるいは単にトポロジーとも言う。

外見上のネットワーク構造「物理構造」(物理トポロジー)と、それぞれのネットワークの規格によって決まっている「論理構造」(論理トポロジー)がある。それらは一致しない場合も多い。基本的な構造はどれも利点・欠点を持っており、大規模であったり、信頼性を求められる場合、実際にはそれらを多層・複合的に組み合わせて用されている。

なお、一般的には、実装レベルでの網構成(例えば、FTTHの幹線網の網構成)も同様にネットワーク構成と言う場合もある。本項目でネットワーク構成と呼ぶものを特にネットワーク・トポロジーと言う場合もある。

◆ ネットワーク構造の種別

主に以下の様な構成が用いられる。

◇ 環形(リング型)

環状に交換設備を接続したもので、一つの区間の障害時には逆向きの接続で伝送できるものもある。ただし、二箇所で断絶した場合、それ以上に通信が不可能になるため、ネットワーク構成としてこれ単体でそれほど障害耐性が高いわけではない。信号の伝送を1方向に限定し、多重化したものもある。代表例としては、トークンリングがある。

◇ メッシュ形

それぞれのノードは1つ以上の他のノードとポイントツーポイントで接続している。そのため、ノードごとに通信のコストが異なる。WinnyなどのP2Pソフトではこの形になる。

◇ 星型、車輪型(スター型)

交換設備(ハブ)から放射状に接続されるもので、主にLANの端末機器の接続点、公衆通信網の加入者収容部分などで用いられる。スポーク車輪の車軸のように見えるため、ネットワークの中心部はハブと呼ばれる。バス形に比べ、ハブ接続されているそれぞれの線については独立して扱われるため障害耐性が高いが、ハブが故障した場合、全ての通信が途絶するため、ネットワークの障害耐性はハブに依存する。主にXBASE-Tなどイーサネットの物理構造であり、環形(リング型)でも、リングの部分をひとつの「ハブ」に収めることにより、この物理構造をとる物もある。

◇ フルコネクト型

1つ1つのノードが全ての他のノードと接続している状態。1つのノードが故障しても他のノードとの通信には関係なく、自由に接続できるため、障害耐性はネットワーク中でもっとも高い。反面、設置にはコストがかかり、管理も煩雑になる。

◇ バス型

CSMA/CD (Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection) で用いられるもので、送信した信号が全ての端末で受信されるものである。無線通信、10BASE-5、10BASE-2等の例がある。有線のバスでは、断線が起こった場合、それより遠位のノードとの通信が途絶するため障害耐性は低い。10BASE-Tなどのイーサーネットの論理構造はバス型である。

◇ 木型(ツリー型)

ただ1つの根(ルートノード)から枝分かれする様に伸びていくもの。

USBの様な、一対多通信が主になるネットワークで使われる。

◇ 複合型(ハイブリッド型)

上記の形態のネットワークを組み合わせたもの。

◇ 階層型

スター型・リング型を階層に分けて接続したものであり、大規模な公衆通信網に用いられる。

◆ 実装レベルでの網構成

・ エッジ

・ アグリゲーション

・ コア

・ Network-Network Interface (NNI)

・ User-Network Interface (UNI)

◆ 関連項目

・ 伝送工学 - 通信トラヒック工学 - トラヒック理論

・ 通信工学 - 交換工学

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