ネットワークとは？
ネットワークは、プリンターやCDなどのリソースの共有、ファイルの交換、電子通信などを目的にリンクされた2台以上のコンピュータで構成されています。 ネットワーク上のコンピュータは、ケーブル、電話回線、電波、衛星、赤外線などで結ばれています。
非常に一般的なネットワークの種類として、以下の2つがあります。
- ローカル・エリア・ネットワーク（LAN）
- ワイド・エリア・ネットワーク（WAN）
他にも、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（MAN）、ワイヤレスLAN（WLAN）、ワイヤレスWAN（WWAN）などの言葉を目にすることがあります。
ローカル・エリア・ネットワーク
ローカル・エリア・ネットワーク（LAN）とは、比較的狭い範囲に限定されたネットワークのことです。 一般的には、ライティングラボや学校、ビルなどの地理的なエリアに限定されます。
ネットワークに接続されているコンピュータは、サーバーとワークステーションに大別されます。 サーバーは一般的に人間が直接使用することはなく、ネットワーク上の他のコンピューター（およびその人間のユーザー）に「サービス」を提供するために継続的に稼動しています。 提供されるサービスには、印刷やファックス、ソフトウェアのホスティング、ファイルの保存と共有、メッセージング、データの保存と検索、ネットワークのリソースに対する完全なアクセス制御（セキュリティ）など、さまざまなものがあります。
ワークステーションとは、一般的にネットワークを利用する人間のユーザーが存在することから、このように呼ばれています。 ワークステーションは従来、コンピューター、キーボード、ディスプレイ、マウスで構成されるデスクトップ型、またはキーボード、ディスプレイ、タッチパッドが一体化されたラップトップ型と考えられていました。 しかし、タブレットコンピュータやiPad、iPhoneなどのタッチスクリーンデバイスの登場により、ネットワークと連動してネットワークサービスを利用できるようになったため、ワークステーションの定義は急速に進化し、これらのデバイスも含めるようになりました。
サーバーはワークステーションよりも高性能である傾向がありますが、構成はニーズに応じて決定されます。 例えば、あるサーバー群は、人間から離れた安全な場所に設置され、ネットワークを通じてのみアクセスできるようになっているかもしれません。 このような場合、サーバーには専用のディスプレイやキーボードを設置しないのが一般的です。 しかし、サーバーのプロセッサ、ハードディスク、メインメモリのサイズと速度によって、システムのコストが大幅に増加する可能性があります。 一方、ワークステーションでは、ストレージやワーキングメモリはそれほど必要ないかもしれませんが、ユーザーのニーズに応えるために高価なディスプレイが必要になるかもしれません。 ネットワーク上のすべてのコンピュータは、その使用目的に応じて適切に設定されるべきです。
1つのLAN上で、コンピュータやサーバーはケーブルで接続されている場合と、無線で接続されている場合があります。 有線ネットワークへの無線アクセスは、無線アクセスポイント（WAP）によって可能になります。 これらのWAP機器は、コンピュータとネットワークの間の橋渡しをします。 一般的なWAPは、理論的には何百人、何千人ものワイヤレスユーザーをネットワークに接続することができますが、実際の容量ははるかに少ないかもしれません。
サーバーは、ケーブルでネットワークに接続されていることがほとんどです。 しかし、ワイヤレス アダプターのコストは低下しており、配線が不十分な既存の施設にワークステーションを設置する場合、デスクトップにワイヤレスを使用する方が簡単でコストもかからないことがあります。
LANの構成については、このチュートリアルの「トポロジー」、「ケーブリング」、「ハードウェア」のセクションを参照してください。
Wide Area Network
Wide Area Network (WAN) は、フロリダ、米国、または世界など、より広い地域のネットワークを接続するものです。 このタイプのグローバルネットワークの接続には、専用の大洋間ケーブルや衛星アップリンクが使用されます。
WANを使えば、フロリダの学校は、莫大な電話代を払うことなく、東京などと数秒で通信することができます。 地球の反対側にいる2人のユーザーが、マイクとウェブカムを装備したワークステーションを使って、リアルタイムで電話会議を行うこともできます。 WANは複雑です。 WANは、マルチプレクサ、ブリッジ、ルータを使って、ローカルネットワークやメトロポリタンネットワークをインターネットのようなグローバルな通信ネットワークに接続する。 しかし、ユーザーにとっては、WANはLANとあまり変わらないように見えます。
学校のネットワークを導入するメリット
ユーザーのアクセス制御。 最近のネットワークでは、ほとんどの場合、ユーザーおよびユーザーがアクセスできるネットワーク リソースの集中管理を可能にする 1 つ以上のサーバーがあります。 個人で所有・運営しているネットワークでのユーザー認証は、ユーザー名とパスワードという単純なものかもしれませんが、コンピュータのセキュリティ問題への関心はますます高まっているため、これらのサーバーは、機密情報を許可されたユーザーだけが利用できるようにするために不可欠です。 情報の保存と共有。 コンピュータは、ユーザが情報を作成したり操作したりすることを可能にする。 情報は、ネットワーク上で独自の生命を持ちます。 ネットワークは、情報を保存する場所と、その情報を他のネットワークユーザと共有するメカニズムの両方を提供します。 接続。 管理者、講師、そして学生やゲストもキャンパスネットワークを使って接続することができます。 サービス。 学校は、登録、学校案内、コーススケジュール、研究へのアクセス、電子メールアカウントなど、さまざまなサービスを提供することができます。 ネットワークサービスは通常、サーバーによって提供される。 インターネット。 学校は、インターネットゲートウェイを介して、ネットワークユーザーにインターネットへのアクセスを提供することができる。 コンピューティングリソース。 学校は、個々のユーザーが通常は所有していない特別な目的のコンピューティングデバイスへのアクセスを提供することができます。 例えば、学校のネットワークでは、講師や学生が使用するために、高速で高品質なプリンタをキャンパス内に戦略的に配置することができる。 柔軟なアクセス。 スクールネットワークでは、生徒は学校中の接続されたデバイスから自分の情報にアクセスすることができます。 生徒は教室で課題を始め、その一部をネットワークのパブリックアクセスエリアに保存し、放課後にメディアセンターに行って課題を終わらせることができます。 また、ネットワークを介して生徒同士が協力して作業することもできます。 ワークグループコンピューティング。 共同作業用のソフトウェアで、多くのユーザーが1つの文書やプロジェクトに同時に取り組むことができる。 例えば、ある県の様々な学校にいる教育者が、新しいカリキュラム基準についてのアイデアを、同じ文書、スプレッドシート、またはウェブサイトに同時に投稿することができます。 導入コストが高い。 大規模なキャンパスネットワークの導入には多額の費用がかかります。 ケーブル、ネットワークカード、ルーター、ブリッジ、ファイアウォール、無線アクセスポイント、ソフトウェアなどが高額になり、設置には技術者のサービスが必要になることもあります。 しかし、ホームネットワークでは簡単にセットアップができるため、インターネットに接続できるシンプルなネットワークであれば、小さなキャンパスでも午後にはセットアップが完了します。 管理に時間がかかる。 ネットワークを適切に維持するためには、かなりの時間と専門知識が必要です。 多くの学校では、ネットワークを導入したものの、必要な管理サポートのための予算がなかったことに気付きます。 サーバーの故障。 ネットワーク・サーバは他のコンピュータと同様に故障しやすいものではありませんが、ファイル・サーバが「ダウン」すると、ネットワーク全体が停止してしまう可能性があります。 適切なネットワーク設計では、サーバが提供する重要なネットワークサービスは、可能な限りネットワーク上で冗長化すべきであるとされています。 ケーブルが切れることがあります。 トポロジー」の章では、ケーブルの様々な構成に関する情報を紹介しています。 一部の構成では、ケーブルが断線しても不便がないように設計されていますが、他の構成では、1本のケーブルが断線するとネットワーク全体が停止してしまいます。 セキュリティとコンプライアンス。 ネットワークセキュリティには費用がかかります。 また、非常に重要なことでもあります。 学校のネットワークでは、ネットワーク利用者の個人情報や機密情報を保存する可能性があるため、同規模の企業ネットワークよりも厳しいセキュリティ要件が求められる可能性があります。また、ネットワーク利用者に未成年者がいる場合には、その危険性はさらに高まります。 また、ネットワーク・サービスにおいては、すべてのネットワーク・コンテンツが、そのネットワーク・コミュニティにとって適切なものであるよう、細心の注意を払わなければなりません。