IEEE 802 は、ローカル エリア ネットワーク (LAN) およびメトロポリタン エリア ネットワーク (MAN) テクノロジを定義するために米国電気電子学会 (IEEE) が開発した標準規格のファミリーです。1980 年に策定されて以来、世界中で最も影響力があり、広く使用されているネットワーク標準規格の 1 つとなっています。IEEE 802 標準規格は、データ リンク層プロトコル、物理層仕様、ネットワーク管理プロトコルなど、幅広いトピックをカバーしています。これらの標準規格により、さまざまな通信テクノロジがスムーズかつ効率的に機能し、デバイスやシステム間のシームレスな接続が促進されます。
IEEE 802の起源とその最初の言及の歴史
IEEE 802 の歴史は、相互運用性と拡張性を実現するために LAN 技術を標準化する必要があった 1980 年代初頭にまで遡ります。当時、広く採用されていた LAN 技術であるイーサネットは人気を集めていましたが、標準化された仕様がありませんでした。この問題に対処するため、Robert M. Metcalfe 博士は 1980 年にイーサネット技術委員会 (ETC) を設立しました。その後、1983 年に ETC は IEEE の一部となり、IEEE 802 プロジェクトが誕生しました。
IEEE 802 が初めて公式に言及されたのは、1983 年に IEEE が IEEE 802 LAN/MAN 標準委員会と呼ばれる新しい委員会を設立したときでした。この委員会は、802 ファミリ内のネットワーク標準の開発と維持を任務としていました。
IEEE 802に関する詳細情報。トピックの拡張IEEE 802
IEEE 802 ファミリの標準には、それぞれが特定のネットワーク ニーズに対応する幅広いプロトコルとテクノロジが含まれています。IEEE 802 ファミリ内で最も注目され、広く使用されている標準には、次のものがあります。
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IEEE 802.3 (イーサネット): この規格は、有線イーサネット ネットワークの仕様を定義します。これには、ツイストペア銅ケーブルを介して異なるデータ転送速度を提供する 10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T などのさまざまなバリエーションが含まれます。
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IEEE 802.11 (Wi-Fi): Wi-Fi とも呼ばれるこの規格は、無線 LAN テクノロジに関するものです。さまざまな周波数帯域 (2.4 GHz や 5 GHz など) と、802.11a/b/g/n/ac/ax などのさまざまな世代をサポートし、ますます高速で信頼性の高い無線接続を実現します。
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IEEE 802.1Q (VLAN): この標準は仮想 LAN (VLAN) に対応し、物理ネットワークを複数の論理セグメントに分割する方法を定義します。VLAN により、ネットワークのセキュリティ、パフォーマンス、および管理性が向上します。
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IEEE 802.15 (ワイヤレス パーソナル エリア ネットワーク – WPAN): この標準ファミリは、Bluetooth や Zigbee などの短距離通信用に設計されたワイヤレス テクノロジに重点を置いています。
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IEEE 802.16 (WiMAX): WiMAX は Worldwide Interoperability for Microwave Access の略で、長距離での高速ワイヤレス ブロードバンド アクセスを提供するため、MAN 展開に適しています。
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IEEE 802.22 (ワイヤレス地域エリア ネットワーク – WRAN): この規格は、未使用または十分に活用されていないテレビ周波数を利用して、農村部や遠隔地にブロードバンド インターネット アクセスを提供することを目的としています。
IEEE 802の内部構造。IEEE 802の仕組み
IEEE 802 規格は、特定の規格の開発と維持を担当するワーキング グループで構成される階層構造に従います。各ワーキング グループは数値で識別され、新しいテクノロジや要件に対応するために必要に応じて新しいグループを形成できます。
IEEE 802 LAN/MAN 標準委員会がプロセス全体を監督し、そのワーキング グループは接頭辞「802」で示されます。たとえば、Wi-Fi 標準は IEEE 802.11 ワーキング グループ内で開発され、イーサネット標準は IEEE 802.3 ワーキング グループで開発されます。
IEEE 802 内で新しい標準を開発するプロセスには、研究グループ、タスク グループ、投票などの複数の段階が含まれており、標準が最終決定される前に厳格なレビューと承認を受けることが保証されます。
IEEE 802の主な特徴の分析
IEEE 802 標準ファミリは、その広範な採用と成功に貢献するいくつかの重要な機能を提供します。
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相互運用性: IEEE 802 標準により、異なるメーカーのデバイスが同じネットワーク内でシームレスに連携できるようになり、互換性と柔軟性が向上します。
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スケーラビリティ: テクノロジが進歩するにつれて、より高いデータ レート、容量の増加、およびパフォーマンスの向上に対応するために、新しい IEEE 802 標準が開発されます。
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汎用性: 有線および無線テクノロジーの両方に対応するさまざまな標準を備えた IEEE 802 は、小規模 LAN から大規模 MAN に至るまで、多様なネットワーク ニーズに対応します。
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信頼性: 標準開発に伴う広範なテストおよび検証プロセスにより、信頼性が高く安定したネットワーク ソリューションが実現します。
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業界の認知: IEEE 802 規格は世界的に認知され、広く採用されており、互換性のあるデバイスと機器の広大なエコシステムにつながっています。
IEEE 802 にはどのような種類が存在するかを記述します。記述には表とリストを使用します。
IEEE 802 ファミリには、それぞれ特定の目的を果たすさまざまな種類の標準が含まれています。主な種類のリストを以下に示します。
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LAN 標準:
- IEEE 802.3 (イーサネット)
- IEEE 802.1Q (仮想 LAN – VLAN)
- IEEE 802.1X (ポートベースのネットワーク アクセス制御)
- IEEE 802.1D (スパニングツリー プロトコル)
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無線LAN規格（Wi-Fi）：
- IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax
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ワイヤレス パーソナル エリア ネットワーク (WPAN) 標準:
- IEEE 802.15.1 (ブルートゥース)
- IEEE 802.15.4 (ジグビー)
- IEEE 802.15.6 (医療用ボディエリアネットワーク – MBAN)
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メトロポリタン エリア ネットワーク (MAN) 標準:
- IEEE 802.16 (WiMAX)
- IEEE 802.22 (ワイヤレス地域エリアネットワーク – WRAN)
IEEE 802 規格は、幅広い業界やユースケースで応用されています。
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エンタープライズ ネットワーク: IEEE 802.3 (イーサネット) と IEEE 802.11 (Wi-Fi) は、コンピューターやその他のデバイスへの信頼性が高く高速な接続を提供するために、企業ネットワークで広く使用されています。
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スマートホームとIoT: Wi-Fi (IEEE 802.11) と Bluetooth (IEEE 802.15.1) は、スマート ホームやモノのインターネット (IoT) デバイスで一般的に使用されており、シームレスな通信と制御を可能にします。
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産業自動化： イーサネット (IEEE 802.3) は、プロセス制御や機械とシステム間のデータ交換のために産業環境で広く使用されています。
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通信: WiMAX (IEEE 802.16) は、従来の有線インフラストラクチャの展開が難しい遠隔地に長距離無線ブロードバンド アクセスを提供するために使用されます。
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健康管理： IEEE 802.15.6 (MBAN) により、医療機器はワイヤレスで通信できるようになり、遠隔地での患者のモニタリングと効率的な医療サービスが促進されます。
課題と解決策:
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干渉と輻輳: ワイヤレス ネットワークでは、干渉や輻輳によりパフォーマンスが低下する可能性があります。解決策としては、デュアル バンドまたはトライ バンド ルーターの使用や、重要なトラフィックを優先するサービス品質 (QoS) メカニズムの実装などがあります。
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セキュリティ上の懸念: ワイヤレス ネットワークはセキュリティ上の脆弱性に直面する可能性があります。これに対処するために、IEEE 802.1X はポートベースのネットワーク アクセス制御を提供し、Wi-Fi 標準は WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) や WPA3 などの暗号化および認証プロトコルをサポートしています。
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互換性の問題: 異機種ネットワークでは、異なるベンダーのデバイス間で互換性の問題が発生する可能性があります。IEEE 802 標準に準拠することで、相互運用性と互換性が向上します。
主な特徴やその他の類似用語との比較を表やリストの形式で示します。
以下は、イーサネット (IEEE 802.3) と Wi-Fi (IEEE 802.11) の比較表です。
| 特性 | イーサネット (IEEE 802.3) | Wi-Fi（IEEE 802.11） |
|---|---|---|
| 伝送媒体 | ツイストペア銅線 | 電波 |
| データ転送速度 | 10Mbps～100Gbps | 1 Mbps ～ 10.53 Gbps (Wi-Fi 6E) |
| 範囲 | 通常100メートルに制限されます | Wi-Fiの世代によって異なります |
| 可動性 | 有線接続、固定 | ワイヤレスで移動が可能 |
| 安全 | 一般的にはより安全（物理的） | 暗号化と認証が必要 |
| 干渉 | 電磁波の影響を受けやすい | 信号干渉の影響を受ける |
| 干渉とクロストーク |
IEEE 802 の将来には、いくつかの刺激的な展望と進歩が期待されています。
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より高いデータレート: より高速なデータ転送の需要が高まるにつれて、Wi-Fi の将来のバージョン (IEEE 802.11be など) では、さらに高いデータ レートと効率性の向上が期待されます。
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低電力IoT標準: モノのインターネットの拡大に伴い、低電力で長距離の IoT デバイスに対応する新しい IEEE 802 規格が登場する可能性があります。
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5Gの統合: IEEE 802.11 (Wi-Fi) と 5G セルラー テクノロジーの融合が進み、Wi-Fi ネットワークとセルラー ネットワーク間のシームレスなハンドオフが可能になります。
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ネットワーク仮想化: 将来の IEEE 802 標準では、ネットワーク仮想化技術が取り上げられ、柔軟性とリソース利用率が向上する可能性があります。
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セキュリティの強化: 進化するセキュリティの脅威に対処するため、今後の IEEE 802 標準では、より強力な暗号化および認証メカニズムが導入される可能性があります。
プロキシサーバーの使用方法やIEEE 802との関連付け方法
プロキシ サーバーは、IEEE 802 テクノロジの利点を活用する上で重要な役割を果たします。プロキシ サーバーを IEEE 802 と関連付けて使用する方法には、次のようなものがあります。
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強化されたプライバシー: プロキシ サーバーは、ユーザーとインターネット間の仲介役として機能し、Wi-Fi などのワイヤレス ネットワークを利用しながらプライバシーとセキュリティの追加レイヤーを提供します。
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帯域幅管理: 組織やパブリック Wi-Fi ネットワークでは、プロキシは帯域幅の使用状況を管理し、ネットワーク リソースを最適化し、ユーザー間で公平に配分するのに役立ちます。
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コンテンツフィルタリング: プロキシ サーバーはコンテンツ フィルタリングとアクセス制御を実装し、特定の Web サイトへのユーザーのアクセスを制限し、安全で生産性の高いネットワーク環境を確保します。
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コンテンツ配信の高速化: 頻繁にアクセスされるコンテンツをキャッシュすることで、プロキシ サーバーは、特に混雑したネットワークで待ち時間を減らし、データ配信を高速化できます。
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匿名性と地理的制限の回避: プロキシを使用すると、ユーザーは特定の Web サイトやサービスに対する地理的制限を回避し、IP アドレスをマスクして匿名性を維持できます。
関連リンク
IEEE 802 の詳細については、次のリソースを参照してください。
これらのリソースを調べることで、さまざまな IEEE 802 標準と、それらが現代のネットワークおよび通信技術において持つ重要性について、より深く理解できるようになります。
