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ネットワークの基礎知識に関するおすすめのコンピューター書籍「ネットワーク技術&設計入門」

ネットワークの基礎知識に関するおすすめのコンピューター書籍は「ネットワーク技術&設計入門」です。

サーバー環境を構築する際にクラウド上の仮想サーバーを使用していると、物理的な機器の構成や機能がどのようになっているかを意識することがあまりないかもしれません。

この書籍では、オンプレミス(物理環境)でネットワーク環境を構築する際の基本設計について、物理設計、論理設計、セキュリティ設計・負荷分散設計、高可用性設計、管理設計に分類して記載されています。

各設計項目に関連する機器や技術について、図や通信データの内容の例を使用して記載されていますので、ネットワーク全般の基礎知識を得ることに役立つかと思います。

物理設計の解説では、OSI参照モデルの物理層に関連する機器や技術、それらを使用するネットワークの構成方法について取り上げられています。

LANケーブル、光ファイバケーブルと、それを接続するコネクタの構造や通信の仕組みや、それらを使用して各機器を接続する構成パターンについて、仮想環境を使用する場合のものも含めて記載されています。実際に使用する場面がないと、なかなかイメージがつかないものもあるかもしれませんが、何か関連することを調べる際には役立つのではないかと思います。

論理設計の解説では、OSI参照モデルのデータリンク層、ネットワーク層に関連する技術、それらを使用するネットワークの構成方法について取り上げられています。

データリンク層、ネットワーク層に関しては、ネットワークの技術の中でも基礎となるような部分ですので、多くのことが記載されています。

データリンク層では、送受信されるデータの単位となるイーサネットフレームの構成、L2スイッチを経由して、MACアドレスを元に送信元の機器からあて先の機器にデータを送信する仕組み、VLAN、ARPの仕組み等について記載されています。

ネットワーク層では、送受信されるデータの単位となるIPパケットの構成、ルーターを経由して、IPアドレスを元に送信元の機器からあて先の機器にデータを送信する仕組み、ルーティング、NAT、DHCP、ICMPの仕組み等について記載されています。

同一ネットワーク内での通信、異なるネットワーク間での通信について、その仕組みとそれらを使用するネットワークの構成方法が図を使用して分かり易く記載されており、ネットワーク上のデータ通信の基礎知識を得ることに役立つかと思います。

セキュリティ設計・負荷分散設計の解説では、OSI参照モデルのトランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層に関連する技術について取り上げられています。

トランスポート層では、送受信されるデータの単位となるUDPデータグラム、TCPセグメントの構成、IPパケットを送受信する機器内で、ポート番号を元にデータを扱うアプリケーションを判別する仕組み、ファイアウォール、負荷分散装置の仕組み等について記載されています。

セッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層では、HTTP、SSL、FTP、DNSの仕組み等について記載されています。

TCP、UDPは、アプリケーションが送受信するデータを最終的にどのように扱えるようにするかを制御する重要な部分であり、特にTCPに関しては信頼性を高めるために様々な仕組みが使用されているのですが、それらについて図を使用して分かり易く記載されています。

ファイアウォールや負荷分散装置については、サーバー環境を構築する際に必要となってくるものとなるのですが、その役割や仕組みについて図を使用して分かり易く記載されていますので、概要を把握することに役立つかと思います。

SSLについては、普段サーバー環境を構築する際には、その仕組みまで意識することはあまりないかもしれませんが、要点がしっかりとまとめられていますので、ここで記載されている内容を把握できていると、何かセキュリティ関連の話になったときの知識として役立つのではないかと思います。

高可用性設計の解説では、ここまで記載されてきた物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層からアプリケーション層のそれぞれの冗長化技術について取り上げられています。

物理層では、リンクアグリゲーション、チーミングの仕組み等について記載されています

データリンク層では、スパニングツリープロトコルの仕組み等について記載されています。

ネットワーク層では、FHRP(First Hop Redundency Protocol)、ルーティングプロトコルの仕組み等について記載されています。ルーティングプロトコルにはIPパケットの転送だけではなく、冗長化の機能もあります。

トランスポート層からアプリケーション層では、ファイアウォールの冗長化技術、負荷分散装置の冗長化技術等について記載されています。

また、これらの冗長化技術を組み合わせたネットワークの構成のパターンについても記載されています。Webサーバー、DBサーバー間の冗長化までは取り上げられていませんが、その手前の各機器の冗長化構成について記載されています。

管理設計の解説では、NTP、SNMP、Syslog、CDP、LLDPの仕組みや、各種設定項目の命名や、ケーブルのラベリング等について記載されています。これらは簡単に概要を説明したものとなっています。

本書では、ネットワークの技術について使用箇所毎に幅広く要点が記載されていますので、後から何か調べたいときに読み返すのにも使い易いかと思います。