スマホでサイトを開くとき、データはいくつもの機械をバケツリレーして相手に届いています。まず「どんな機器が登場するか」を1枚の図で押さえましょう。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
まず全体を1枚で
アニメーション『ネットワークに登場する機器の全体図』を開く
左の端末から出たデータが、いくつもの機器を通ってインターネットへ出ていきます。各機器をクリックすると、その解説へ移動します(このあと1つずつ作っていきます)。
この部分をもっと深く(中級)
アニメーション『ネットワークに登場する機器の全体図』を開く
通信では、データをまとめてではなく、小さなパケット(※1)に分けて送ります。各パケットの先頭(ヘッダ)には宛先IPと送信元IPが付き、途中の機器はそれを見て次へ転送します(返信もできる)。分けて送るので、混雑に強く、失った分だけ再送できます。
登場人物メモ:
- ※1 パケット — 小さく区切られたデータの1単位
- ※2 IPアドレス — ネット上の住所。宛先の指定に使う
データの旅(順番に追う)
- 端末(スマホ・PC ※1) から通信が始まる
- 端末の中の NIC(※2) が、データを電気や電波の信号に変える
- 家では、有線(LANケーブル) か 無線(Wi-Fi) でつなぐ
- 宅内機器(ルーター・GW・ONU ※3) を通って、家の外へ出る
- 電柱・地下の回線を通り、プロバイダの局舎を経て インターネット へ
- インターネットを渡って、相手のサーバに届く(その先は「Webの流れ」)
登場人物メモ:
- ※1 端末 — 通信の出発点。手元のスマホ・PC
- ※2 NIC — 端末の中で通信を担う部品(信号への変換係)
- ※3 宅内機器 — ルーター・GW・ONU。役割が近く、1台にまとまっていることも多い
この部分をもっと深く(中級)
- 相手の名前(ドメイン)を、DNSで住所(IPアドレス)に変換
- データをパケットに分け、宛先IPを付ける
- 途中の機器(ルーターなど)が、宛先を見て次の機器へ転送(ホップ)
- 相手に届いたら、パケットを組み立て直して元のデータに戻す
「住所を見て、次へ、また次へ」とバケツリレーで運ばれます。
2つのルート
インターネットへの出方は、大きく2つあります。
- 家のネット — 有線/無線 → 宅内機器 → 電柱の回線 → インターネット
- モバイル(4G/5G) — 端末から電磁波で基地局へ → キャリア網 → インターネット
同じスマホでも、「家のWi-Fi」と「モバイル回線」では通る道が違うのです。
この部分をもっと深く(中級)
ネットワークは、役割ごとの層で整理すると見通しがよくなります(この体系では機器ごとに分けていますが、内部ではこう重なっています)。
アニメーション『カプセル化(層ごとに包む)』を開く
- 物理/信号 — ケーブル・電波(有線・無線・NIC)
- 住所と中継 — IPアドレスで宛先を決め、ルーターが中継
- 相手アプリの特定 — IPで機器を、ポート番号でアプリ(Webは80/443など)を指定する
- 約束事 — TCP/IP・HTTPなどの取り決め(プロトコル)
同じ住所と中継の上でも、運び方は2種類あります。
- TCP — 届いたか確認して再送・順序保証(Web・メールなど確実さ重視)
- UDP — 確認を省いて速さ優先(通話・動画配信・ゲームなど)
アニメーション『IPアドレスとポート番号』を開く
「家のネット」も「モバイル」も、この積み重ねの上で、途中の道が違うだけです。
⚠️ つながらないとき、どこを見る?
- その端末だけ繋がらない — 端末や、Wi-Fi/有線の接続
- 家全体が繋がらない — 宅内機器(ルーター・ONU)や、外の回線
- Wi-Fiは繋がるがネットに出られない — 宅内機器から先(外への回線・プロバイダ)
「どこまで届いているか」を切り分けると、原因の見当がつきます。
この部分をもっと深く(中級)
- 物理層 — ケーブル抜け・電波弱・NIC不良(そもそも信号が届かない)
- 住所・中継 — IPが取れていない(DHCP)、経路の問題
- 名前解決 — DNSが引けない(IPで直接なら繋がるのに、名前だと繋がらない)
- その先 — 相手のサーバ側の問題(ここからはWebの話)
理解度チェック
そのまま解けます(成績は保存されません)。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. スマホの「モバイル回線(4G/5G)」が、家のWi-Fiと違うところは?
問2. 家のWi-Fiでサイトを見るとき、データが通る順番として近いのは?
問3. データの「出発点」になるのは、次のうちどれ?
問4. 「宅内機器」に含まれるものとして正しいのは?
問5. データが相手に届くまでの様子として、最も近いのは?
問6. 「Wi-Fiは繋がるのに、ネットに出られない」とき、まず疑うのは?
問7. 端末の中で、データを電気や電波の信号に変える部品を、英字3文字で答えてください。
問8. 光ファイバの光信号と、家庭内で使う電気信号を変換する宅内機器を、英字3文字で答えてください。