Wlan：それは何ですか、定義、802.11標準、LANとの違い

WLANは、ケーブルで接続されていないホームネットワークを指すために今日広く使用されている用語です。ネットワーク分野におけるワイヤレス技術の崩壊は、Wi-Fiを介した接続の大きな可能性と、有線ネットワークでサポートされているものよりもさらに高い帯域幅をユーザーに提供しています。

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WLANとは

WLANは、 ワイヤレスローカルエリアネットワーク 、つまりワイヤレスローカルエリアネットワークの略で、これがローカルエリアネットワークまたはLANとの主な違いです。その中に私たちが持っているのはコンピュータ間のデータ交換ネットワークですが、それは物理的な媒体であるなら、空気中の電磁波を通して行われます。

WLANの本質は、ルーターまたはアクセスポイントに直接接続する特定の数のデバイスでローカルエリアネットワークを作成することです。この場合、少なくともWWANについて話しているので、GSM、3G、4G、または5Gカバレッジネットワークを備えたスマートフォン間の接続を指すために、WLANについて話す必要はありません。

WLANは、ルーターを介した他の内部ネットワークと同様に、LANと同様に、より良いまたはより悪いファイアウォールで保護されたゲートウェイを介してインターネットへのアクセスを提供し、最終的には内部ネットワークをインターネットから分離します 。

ただし、独自のスマートフォンでWLANを作成することもできます。現在のスマートフォンにはアクセスポイント機能があるため、これはWiFiダイレクトと呼ばれます。 IPアドレスを自動的に割り当てても、特定の範囲のWi-Fiカバレッジを他のコンピューターに提供できること。ターミナルを通じて、まるでルーターのようにインターネットにアクセスできます。

WMANおよびWWAN

イーサネットと有線ネットワークの点でMANとWAN があるように、メトロポリタンエリアワイヤレスネットワークとワイドエリアワイヤレスネットワークもあります。

WMANには、 中規模/大都市などの大都市圏にほぼ広がるネットワークが含まれます。 WMANは、たとえばWiMAXテクノロジーである場合があります。WiMAXテクノロジーは、農村地域や、ADSLファイバーなどが届かない地域にマイクロ波を介して接続を提供する手段です。 WMAXと見なすことができる、特にWiMAXではない他のバリアントがあります。

そして最後に、国または世界全体を占めることができる広域無線ネットワークとなるWWAN 。きっとあなたは皆、このタイプのネットワークが何であるかを想像しています。事実上、 GSM、3G、4G、5GネットワークはWWANになるでしょう 。

明らかに、これらのケースでは、少なくともVPN接続や仮想プライベートネットワークを使用しない限り、内部ネットワークについては触れていません。この場合、 WWANまたはWMANに接続されたコンピューターは、パブリックIPアドレスを持ち、4G、5Gモデムまたはそれが動作するバージョンを介してアクセスするため、 お互いを認識できません 。

802.11と802.3 LANの違い

WLANはホストをその内部ネットワークに接続するために物理的な手段を使用しませんが、LANネットワークはルーターとコンピューター間の接続に通常ケーブルまたは光ファイバーを使用します。

これは、ホストにIPアドレスを提供するルーターと同じであり、ワイヤレスデバイスが内部ネットワーク上で相互に「認識」できるようにします。

もう1つの重要な違いは、各タイプの接続を定義する標準にあります。 LANの場合、 IEEE 802.3xとそのバリアント（x）について説明しますが、 WLANでは、 IEEE 802.11xとそのバリアントについても言及する必要があります。これにより、例えば、伝送媒体のタイプにより、フレーム（パケット）が異なります 。

イーサネット802.3規格に準拠したフレームは、 最大サイズが1, 542バイトで構成され、データの最大負荷1, 500バイトをサポートします。 802.11の場合、フレームは通常の2346バイトの拡張子を持ちます。これは、MACアドレスがさらに複雑になり、セキュリティを強化できるためです。グラフィカルに表示します。

アドレス1（SA）：送信者のMACアドレスですアドレス2（DA）：最終受信者または宛先のMACアドレスアドレス3（TA）：メディアにフレームを送信するメディアのMACアドレスアドレス4（RA）：これTAメディアからの着信送信を受信するためのMACアドレスです。

どちらの場合も、イーサネットのCSMA / CDプロトコルとWi-FiのCSMA / CAを使用するOSIモデルのデータリンクで 、 レイヤー1または物理メディアとレイヤー2に属するフレームについて話します。

LANはWLANに接続できますか？

WLANとLANが接続するための障害はありません。実際、私たちがそうしないと決めない限り、これらは同じ内部ネットワークの一部です 。原則として、Wi-Fiルーターは、WLANと同じLANに同じIPアドレスを提供し、同じサブネットマスクを使用し、まったく同じネットワーク上にあります。したがって、有線PCとWi-Fiラップトップの間で問題なくファイルを共有でき、まったく同じ機能を実行できます。

Wi-Fiアクセスポイントやメッシュネットワークの場合もまったく同じです。つまり、無線範囲を拡張するデバイスなので、IP割り当ては同じネットワークに対応し、通信も切断されません。

これは、たとえば、同じIPアドレスを提供する場合でも、これらのユーザーの内部ネットワークの残りへのアクセスを制限するルーター自体となるゲストWiFiネットワークとは異なります。

WLANのIEEE 802.11クラスの標準

WMANとWWLANは非常に優れていますが、 ローカルレベルでワイヤレスネットワークに焦点を当てているため、ここで説明することは問題ではないと考えています。

次に、各バージョンが提供する速度と特性を知るために、IEEE 802.11の標準または名前の異なるバージョンを知ることが重要になります。私たちのデバイスでは現在何が動作しますか？さて、私たちは今見つけます。

IEEE 802.11a / b / g

これらの標準は、ホストがWLANに接続するためのチャネルおよび周波数の識別子と見なされます。

802.11aでは 、 5 GHz〜20 MHzと2.4 GHz帯域で動作します。2つは、少なくともヨーロッパ地域でWi-Fiで最も使用されています。さらに、このエリアでは802.11hと連携して動作し、衛星信号やレーダーシステムとの干渉がないように、周波数と送信電力の動的制御に特定の変更を加えます。

802.11 bおよびgは2.4 GHz帯域でのみ動作し、 WiFi用に11チャネルを提供しますが、そのうち1、6、11が通常使用されます。この帯域では、帯域幅として25 MHzの周波数で動作します。バージョン「b」の伝送速度は54 Mbpsで、最新の利用可能なバージョンで実装されているOFDM送信容量はありません。

IEEE 802.11n

この規格のこのバージョンは、2004年に定義されましたが、2008年に動作を開始しました。速度は、最大3×3 （3アンテナ）の接続で600 Mbpsです。 2.4 GHzおよび5 GHz帯域を同時に使用します。最大3つのアンテナでデータを送受信するために複数のチャネルを同時に使用できるMIMO （Multiple Input-Multiple Output）テクノロジーを実装したのは、これが初めてでした。

LANケーブルに匹敵する速度にはまだ達していませんが、同じ無線ポイントで両方の周波数を使用できるため、すべてがカバレッジの高いデバイスで使用できます。

IEEE 802.11ac

これはWiFi 5とも呼ばれ、 2014年に実装されました。現在、ほとんどのデバイスがこのバージョンで動作しています。この場合、これは5 GHz帯域でのみ動作するバージョンであり、アンテナとの接続では433 Mbps、3×3では最大1.3 Gbpsの速度を提供します。その最大転送は、160 MHzの周波数で4つのアンテナを使用する3.39 Gbps、または8つのアンテナを使用する6.77 Gbpsです。

この規格は、最大160 MHzの帯域幅と256 QAMの最大8つのデータストリームを備えたMU-MIMOテクノロジーを実装しています。通常、2.4 GHz帯域を使用するデバイスの802.11nと連携して動作します。

IEEE 802.11ax

これは、2019年に実装されたWiFi 6および第6世代WiFiとも呼ばれる新しいバージョンであり、多くのチームは新しいハードウェアのおかげですでにサポートを提供しています。 MU-MIMOに加えて、多数のユーザーが接続されているWLANのネットワークスペクトル効率を向上させる新しいOFDMAテクノロジーが導入されています。したがって、何よりもクライアントの負荷が大きく 、同時送信のパフォーマンスが向上するのが標準です。

2.4 GHzおよび5 GHzの周波数で動作し、どちらの場合も4×4および8×8接続をサポートします。伝送速度は、160 MHzの周波数と1024QAMで11 Gbpsに向上します。