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L1@OSI参照モデル

はじめに

本サイトにつきまして、以下をご認識のほど宜しくお願いいたします。


01. 物理層 (L1)

物理層とは

ケーブルや通信信号を処理する層である。


02. LAN:Local Area Network

LANとは

限定された領域のみで通信できるネットワークのこと。

LAN内では、各機器はプライベートIPアドレスで識別されている。

LAN内に配置されたNATルーターが、WAN内のグローバルIPアドレスとLAN内のプライベートIPアドレスを相互変換する。

network_lan


LANの構成

▼ サブネット

LANは、バリアセグメント、パブリックサブネット (非武装地帯) 、プライベートサブネット (内部ネットワーク) 、に分割できる。

AWSやGoogle Cloudでも、VPCを同様のサブネットに分割すると良い。

internal_dmz_external

▼ パブリックサブネット内のサーバー

攻撃の影響がプライベートサブネットに広がる可能性を防ぐために、外部から直接的にリクエストを受ける。

そのため、『DNSサーバー』『プロキシサーバー』『webサーバー』『メールサーバー』は、パブリックサブネットに配置すると良い。

▼ プライベートサブネット内のサーバー

外部から直接的にリクエストを受けない。

そのため、『dbサーバー』は、プライベートサブネットに配置すると良い。


03. WAN:Wide Area Network

WANとは

network_wan

特定のLAN間のハブになるプライベートネットワークのこと。

インターネットサービスプロバイダーがサービスとして提供している。

WAN内では、各LANはグローバルIPアドレスで識別されている。

各LANがWANに接続するためには、DTE (例:ブロードバンドルーター、Wifiルーター) 、DCE (例:モデム) 、電柱にあるアクセス回線、が必要になる。

インターネットと比べて金銭的負担が大きく、帯域幅を考慮しなければならない。WANで帯域幅を拡大するためにはインターネットサービスプロバイダーの料金がかかる。

その一方で、通信の利用者が限られているため、サイバー攻撃の脆弱性が低い。


WANの種類

▼ 専用線方式

WANを経由したプライベートな通信で、パケットの送信元と宛先が決まっており、特定のユーザーがアクセス回線を占有する。

他のLANから閉じられた専用のアクセス回線であり、特定のLAN間のみでパケット通信を実行する。

他のWANよりも、安定した通信速度で安全に通信できる。

▼ 回線交換方式

WANを経由したプライベートな通信で、パケットの送信元と宛先が決まっておらず、複数のユーザーでWebアプリファイアウォールを共有する。

ただし、特定のユーザーのパケットがアクセス回線を通過している間、他のユーザーはアクセス回線を使用できない。

少数対少数でパケット通信を実行するため、送信時に、送信者と受信者の宛先情報は不要である。

waf_circuit-switching-system

▼ パケット交換方式

WANを経由したプライベートな通信で、パケットの送信元と宛先が決まっておらず、複数のユーザーでWebアプリファイアウォールを共有する。

複数のユーザーでアクセス回線を同時に使用できる。

対多数でパケット通信を実行するため、送信時に、送信者と受信者の宛先情報が必要になる。

waf_packet-switching-system


WANの実現方法

WANの実現は、1980年代のアナログ専用線から始まった。

現在は、広域イーサネットやVPN (仮想プライベートネットワーク) を使用して、WANを実現するようになった。

network_wan_history