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LAN/WAN、イーサネット、Wi-Fi、VLANの違いとは?ネットワークの基本をOSI階層でスッキリ整理

ネットワークの世界には、LANやWAN、イーサネットにWi-Fiといった似たような言葉がたくさん登場し、まるで複雑な迷路のようですよね。特にIT系の資格勉強をしていると、「これらの違いは何?」「どの技術がどの場面で使われるの?」と頭がこんがらがってしまうことも少なくありません。

それは例えるなら、「家の中の間取り図」と「都市を結ぶ高速道路網」、「道路の舗装ルール」を一度に理解しようとしているようなもの。それぞれ役割規模(守備範囲)が全く異なるため、一つずつ整理しないと混乱してしまうのは当然です。

この記事では、そんな複雑に見えるネットワーク技術の地図を、一枚ずつ丁寧に解きほぐしていきます。

  • LANとWANという大きな枠組み(エリアの違い)
  • それを実現する具体的な技術であるイーサネットやWi-Fi(通信の手段)
  • さらには応用技術である広域イーサネットやVLAN(便利な使い方)

上記のように、基本から応用へと順を追って、それぞれの役割と関係性をシンプルに解説します。読み終える頃には、頭の中にあったモヤモヤが晴れ、「なるほど、そういうことだったのか!」とスッキリと整理されているはずです。一緒にネットワークの世界を探検していきましょう。

 


LANとWANの違いとは?ネットワークの基本となるエリアの広さを徹底比較

ネットワークを理解する第一歩は、その「エリアの広さ」に着目することです。全てのネットワークは、大きく分けてLAN(ラン)WAN(ワン)の2種類に分類できます。なぜなら、技術的に「どこまでの範囲をカバーするのか」が、ネットワークの目的や仕組みを決定づける最も基本的な要素だからです。

まずは、この2つの違いを、具体例を交えながら見ていきましょう。

LAN (Local Area Network) とは? ― 「建物内」の閉じたネットワーク

LANは、「Local(限定的な) Area(範囲の) Network」の略で、その名の通り、自宅やオフィスビル、学校のキャンパス内といった限定された範囲内のネットワークを指します。

【身近な例え:家庭内】自宅で、パソコンから無線でプリンターに印刷したり、スマートフォンで撮影した写真をWi-Fi経由でテレビに映したりする、あの状態がまさにLANです。これらの機器は、外部のインターネットとは切り離された「家の中」という閉じた輪の中で、互いにデータをやり取りしています。

【仕事での例:オフィス】会社の同じフロア内で、自分のPCから部署の共有サーバーにアクセスしてファイルを保存したり、同僚とデータを交換したりするのもLANのおかげです。物理的に近い距離にある機器同士を高速で接続し、リソース(プリンターやファイルなど)を効率的に共有することがLANの主な目的です。

WAN (Wide Area Network) とは? ― 「拠点間」をつなぐ広大なネットワーク

WANは、「Wide(広大な) Area(範囲の) Network」の略で、地理的に離れた場所にあるLAN同士や、LANとインターネットをつなぐ広範囲なネットワークを指します。

【身近な例え:インターネット】私たちが自宅(LAN)からスマートフォンやPCを使って、ニュースサイトを見たり、SNSに投稿したりできるのは、WANの代表格である「インターネット」に接続しているからです。WANは、いわば世界中のLANとLANを結びつける、巨大な道路網のような役割を担っています。

【仕事での例:本社と支社】東京の本社(LAN)と大阪の支社(LAN)が、お互いの勤怠データや売上情報をリアルタイムで共有できるのは、通信事業者が提供するWANサービスを利用して、2つの拠点を結んでいるためです。このように、物理的に遠く離れた拠点間の通信を実現するのがWANの目的です。

[図解1:LANとWANのイメージ図]

+---------------------------------+             +---------------------------------+
|     家 / オフィス (LAN 1)       |             |   友人宅 / 支社 (LAN 2)         |
|                                 |             |                                 |
|  PC --- ルーター --- スマホ     |  <--WAN-->  |  PC --- ルーター --- サーバー   |
|         |                       | (インターネット) |         |                       |
|       プリンター                |             |       プリンター                |
|                                 |             |                                 |
+---------------------------------+             +---------------------------------+

説明:家やオフィスの中といった閉じた範囲が「LAN」。そのLAN同士を、インターネットなどの広域網でつないだものが「WAN」の概念です。

【比較表】ひとめで分かるLANとWANの違い

比較項目 LAN (Local Area Network) WAN (Wide Area Network)
正式名称 Local Area Network Wide Area Network
日本語訳 構内通信網 広域通信網
通信範囲 限定的(家、ビル、学校など) 広範囲(都市間、国境を越えるなど)
身近な例 家庭内ネットワーク、社内LAN インターネット接続、本社・支社間ネットワーク
主な目的 機器間のリソース共有 離れた拠点(LAN)間のデータ通信
回線速度 一般的に高速 LANよりは低速な場合が多い
所有者 個人・単一組織 通信事業者(キャリア)

イーサネットと無線LAN/Wi-Fiの違い|LANを繋ぐ有線・無線の規格とOSI階層

先ほど、LANを「家の中のネットワーク」と例えましたが、次はその家の中で「どのようにデータを運ぶか」という具体的な方法(=通信規格)を見ていきましょう。LANを実現する規格の代表格が、有線のイーサネット(Ethernet)と、無線の無線LAN(Wi-Fi)です。

なぜ複数の規格があるかというと、利用シーンによって「安定性」と「利便性」のどちらを重視するかが異なるためです。動かないデスクトップPCには安定した有線を、持ち歩くスマートフォンには便利な無線を、というように適材適所で使い分けられています。

イーサネット (Ethernet) とは? ― 有線接続の絶対的王者

イーサネットは、LANケーブルを使って機器をネットワークに接続するための、最も普及している有線LAN規格です。私たちが普段目にする、PCの背面にカチッと差し込むケーブル(ツイストペアケーブル)や、壁のLANポートは、このイーサネット規格に基づいています。

【身近な例え:水道管】イーサネットは、家の中に張り巡らされた「水道管」のようなものです。蛇口をひねれば(ケーブルを繋げば)、いつでも安定した勢いで水(データ)が流れてきます。外部の要因(電波干渉など)に左右されにくく、高速で大容量のデータを確実に届けられるのが最大の強みです。

【仕事での例:オフィスの基幹ネットワーク】会社のサーバーや、絶対に通信が途切れては困るデスクトップPC、IP電話などは、基本的にイーサネットで接続されます。通信の安定性とセキュリティの高さが求められる場面で、絶大な信頼性を誇ります。

無線LANとWi-Fiとは? ― 自由な無線接続の代名詞

無線LANは、その名の通り、電波を使って機器をネットワークに接続するための無線通信規格の総称です。LANケーブルの代わりに、電波でデータのやり取りを行います。

ここでよく混同されるのが「Wi-Fi(ワイファイ)」という言葉です。

  • 無線LAN:電波でLANに接続する「技術の総称」。(例:「スマートフォン」というカテゴリ)
  • Wi-Fi:数ある無線LANの規格の中でも、特定の団体(Wi-Fi Alliance)が「相互接続性(どのメーカーの機器同士でも繋がること)」をテストし、認証した製品に与えられる「ブランド名」。(例:「iPhone」や「Android」といった製品ブランド)

現在では、市場にある無線LAN機器のほとんどがWi-Fi認証を受けているため、「無線LAN ≒ Wi-Fi」と考えて差し支えありません。

【身近な例え:扇風機の風】無線LAN/Wi-Fiは、部屋の中で首を振る「扇風機」の風に似ています。扇風機(Wi-Fiルーター)から送られる風(電波)が部屋中に広がり、その風が当たるところならどこでも涼む(通信する)ことができます。壁などの障害物があったり、扇風機から離れたりすると風が弱くなるように、電波も物理的な影響を受けやすいという特徴があります。

【比較表】イーサネットと無線LAN(Wi-Fi)の特性

比較項目 イーサネット (有線) 無線LAN / Wi-Fi (無線)
接続方式 有線(LANケーブル) 無線(電波)
メリット 安定性、高速性、セキュリティが高い 利便性、ケーブル不要、複数端末の同時接続が容易
デメリット 配線が必要、物理的な場所に縛られる 不安定になりやすい、速度低下のリスク、電波干渉、セキュリティリスク
主な利用シーン デスクトップPC、サーバー、IP電話 スマートフォン、ノートPC、タブレット、IoT機器
OSI参照モデル 第1層(物理層)、第2層(データリンク層) 第1層(物理層)、第2層(データリンク層)

OSI参照モデルにおける位置づけ

重要なのは、イーサネットも無線LANも、OSI参照モデルの同じ階層(レイヤ)で機能する技術だという点です。どちらも「隣接する機器までデータを届ける」という第2層(データリンク層)の役割と、「データを電気信号や電波に変換する」という第1層(物理層)の役割を担っています。つまり、データを運ぶための基本的なルールは同じで、その最終的な伝送手段が「ケーブル」なのか「電波」なのか、という点が違うだけなのです。


広域イーサネットとは?イーサネット技術でWANを構築する仕組みと用途

さて、ここまでの話で、「LANの代表規格はイーサネット」「WANは離れたLAN同士をつなぐもの」と理解できました。ここで一つ、賢いアイデアが生まれます。「使い慣れていて安価なイーサネットの技術を、そのままWANでも使えないだろうか?」――この発想を実現したのが広域イーサネットです。

広域イーサネットは、通信事業者が提供するWANサービスの一種です。物理的には離れている複数の拠点(LAN)を、まるで一つの大きなLANであるかのように接続できるのが最大の特徴です。

なぜ広域イーサネットが必要になったのか?

かつて、本社と支社をつなぐようなWANを構築するには、「専用線」や「フレームリレー」といった非常に高価で複雑な技術しか選択肢がありませんでした。一方で、社内LANでは安価で高速なイーサネットが当たり前に使われています。このギャップを埋めるべく、「イーサネットの使い勝手の良さで、拠点間を安価に接続したい」という企業のニーズに応える形で登場したのが広域イーサネットなのです。

【身近な例え:地下の専用トンネル】誰でも使える「インターネット(一般道)」とは別に、特定の2つのビル(拠点)の間だけを結ぶ「地下鉄の専用路線」をイメージしてください。これが広域イーサネットです。
この専用路線(通信事業者が管理する閉域網)を通ることで、一般道の渋滞や事故(ネットの遅延やセキュリティリスク)の影響を受けずに、安全かつ高速に目的地(相手拠点)にたどり着けます。さらに、駅(各拠点のルーター)の仕様が普段使っているイーサネットと同じなので、特別な改札機(高価な専用機器)を用意する必要がなく、手軽に乗り入れできるのです。

[図解2:広域イーサネットとインターネットVPNのイメージ]

【広域イーサネット】
+----------+                               +----------+
| 東京本社 |--- (広域イーサネット網) ---| 大阪支社 |
|  (LAN)   |     (通信事業者の閉域網)     |  (LAN)   |
+----------+                               +----------+

【インターネットVPN】
+----------+                               +----------+
| 東京本社 |--- (インターネット) ---| 大阪支社 |
|  (LAN)   |      (公衆網)        |  (LAN)   |
+----------+                               +----------+

説明:広域イーサネットは通信事業者の管理する閉じたネットワーク(閉域網)を使うため安全・高品質。一方、インターネットVPNは誰でも使える公衆網(インターネット)上に仮想的なトンネルを作って通信します。

広域イーサネットの主な用途

広域イーサネットは、その安全性と品質の高さから、主に以下のような法人向けの用途で利用されています。

  • 本社と複数拠点の接続:全国の支社や店舗を、セキュアなネットワークで結び、販売管理システムや勤怠システムを共有する。
  • データセンターとの接続:企業が利用するデータセンターと自社オフィスを、高速かつ安定した回線で直結する。

このように、離れた場所にあるネットワーク同士を、あたかも隣にあるかのように(=同じイーサネットLANにぶら下がっているかのように)扱えるようにするのが、広域イーサネットの真髄です。


VLANとは?物理接続に縛られずLANを分割する仕組みとセキュリティ上の利点

これまでは物理的な配線やエリアでネットワークを区切る話をしてきました。しかし、実際のオフィスでは「同じフロアに複数の部署が混在している」「人事異動でメンバーの所属部署が変わる」といった状況が頻繁に起こります。そのたびにLANケーブルを抜き差しして配線を変更するのは、非常に手間がかかり現実的ではありません。

この問題を解決するのがVLAN(Virtual LAN)、つまり「仮想LAN」という技術です。VLANを使えば、1台の物理的なネットワークスイッチを、あたかも複数の独立したスイッチであるかのように、論理的に分割することができます。

なぜVLANが必要なのか? ― 物理的な制約からの解放

VLANがない世界では、部署ごとにネットワークを分けるには、部署の数だけ物理的なスイッチを用意し、それぞれにPCを接続する必要がありました。これではコストがかさみ、構成の変更にも柔軟に対応できません。VLANは、こうした物理的な制約を取り払い、ソフトウェアの設定だけでネットワークのグループ分けを自由に行うために生まれました。

【身近な例え:オフィスのパーテーション】大きなワンフロアのオフィス(1台の物理スイッチ)を想像してください。VLANは、このフロアに物理的な壁を立てることなく、高さ150cmの「パーテーション(間仕切り)」を立てて空間を区切るようなものです。

  • 同じパーテーション内(同じVLAN)にいる人同士は、顔を合わせて自由に会話(通信)できます。
  • しかし、隣のパーテーション(違うVLAN)にいる人とは、直接会話(通信)することはできません。
  • 人事異動があっても、壁を壊すことなく、パーテーションの配置を変えるだけで簡単にレイアウト変更(設定変更)ができます。

このように、物理的な構造は一つのまま、仮想的な仕切りによって柔軟にグループ分けできるのがVLANの強力なメリットです。

[図解3:VLANによるネットワーク分割のイメージ]

【VLANがない場合】
PC(営業) --- スイッチA --- サーバー(営業)
PC(開発) --- スイッチB --- サーバー(開発)

【VLANがある場合】
              +----------------------------+
PC(営業) -----|                            |----- サーバー(営業)
              |       1台の物理スイッチ      |
PC(開発) -----|                            |----- サーバー(開発)
              | |--VLAN 10(営業部)--|      |
              | |--VLAN 20(開発部)--|      |
              +----------------------------+

説明:VLANを使えば、1台のスイッチ内で「営業部グループ」と「開発部グループ」を作成できます。物理的には同じスイッチに繋がっていても、VLANが違うとお互いに通信できなくなり、セキュリティが向上します。

VLAN導入のメリットと仕組み

VLANを導入する最大のメリットは、セキュリティの向上とネットワーク管理の効率化です。

メリット 具体的な効果
セキュリティ向上 部署ごとにVLANを分ければ、万が一ウイルスに感染しても、被害をそのVLAN内に食い止められます。また、他部署のサーバーへの不正アクセスも防げます。
柔軟なネットワーク構成 PCの物理的な接続場所を変えずに、設定変更だけで所属するネットワーク(VLAN)を変更できます。人事異動や組織変更に迅速に対応可能です。
コスト削減 部署ごとに物理的なスイッチを購入する必要がなくなり、機器コストや設置スペースを削減できます。
パフォーマンス向上 本来LAN全体に届いてしまう不要な通信(ブロードキャスト)が、VLAN内に限定されます。これにより、ネットワーク全体の無駄なトラフィックが減り、パフォーマンスが向上します。

このVLANを実現する代表的な方法が「ポートベースVLAN」です。これは「スイッチの1~8番ポートはVLAN 10(営業部)」「9~16番ポートはVLAN 20(開発部)」というように、スイッチの物理ポートごとに所属VLANを固定する、最もシンプルで分かりやすい設定方法です。


【総まとめ】OSI参照モデルで見るネットワーク技術のすみわけ一覧表

最後に、これまで登場した全てのネットワーク技術が、パズルのピースのようにどのように組み合わさっているのか、その全体像を明らかにしましょう。この複雑な関係性を整理するための最強のツールがOSI参照モデルです。

OSI参照モデルは、通信の機能を7つの階層(レイヤ)に分けて定義したものです。手紙を出すときに「①便箋に内容を書く → ②封筒に入れる → ③住所を書く → ④ポストに投函する」といった手順があるように、ネットワーク通信も役割の異なる層が連携して成り立っています。

このモデルに各技術を当てはめることで、「どの技術が、どんな役割を担っているのか」が一目瞭然になります。

ネットワーク技術とOSI参照モデルの対応表

これまで解説してきた技術は、主に第1層(物理層)第2層(データリンク層)に位置付けられます。これらは通信の最も土台となる部分です。

階層 名称 役割の例え 主な役割と関連技術
第3層 ネットワーク層 郵便番号と住所 最終的な宛先へのルート決定
(IPアドレス、ルーターなど)
第2層 データリンク層 宛名シール(〇〇様) 隣接する機器へのデータ転送
【該当技術】イーサネット、無線LAN(Wi-Fi)、広域イーサネット、VLAN
第1層 物理層 封筒・インク・電波 データを物理的な信号に変換
【該当技術】イーサネット(LANケーブル)、無線LAN(Wi-Fi)(電波)

【この表から分かること】

  • イーサネットと無線LAN(Wi-Fi)は、どちらも第1層と第2層をまたぐ技術です。第2層として「隣の機器に届ける」という共通の役割を持ちつつ、第1層でその手段(ケーブルか電波か)が異なります。
  • VLAN広域イーサネットは、イーサネット(第2層のルール)を応用した技術であることが分かります。これらは物理的な形(第1層)ではなく、データの届け方のルール(第2層)に工夫を加えることで実現されています。
  • LANとWANは、特定の階層を指す言葉ではありません。これらは第1層から第3層(あるいはそれ以上)にまたがる技術を組み合わせた、ネットワーク全体の「設計思想」や「アーキテクチャ」を指す概念です。

このようにOSI参照モデルで整理すれば、なぜあれほど多くの用語が存在するのか、そしてそれぞれがどのように連携しているのか、スッキリと理解

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