現代では誰もが高速インターネットへのアクセスを求めています。なぜなら、それがなければ私たちは事実上孤立してしまうからです。インターネットは私たちの日々の生活を支え、仕事を時間通りに終わらせることを可能にしてくれます。インターネットは私たちをワールド・ワイド・ウェブへと連れて行ってくれます。ワールド・ワイド・ウェブは時空の境界を知らず、世界中のユーザーが24時間365日いつでもアクセスできる仮想空間です。インターネットアクセスに必要なものは何でしょうか？Coxのインターネットプランで提供されるような高速で信頼性の高いインターネットサービスと、インターネットを利用するための豊富なデバイスです。
平均的なユーザーにとって、「インターネット」とは、スマートフォンのWi-Fiオプションをオンにして、オンラインで動作するアプリを開くことくらいのものです。モデムやルーター、そしてサービスプロバイダーから自宅にインターネット信号を送る配線、そして壁に埋め込まれたケーブルの存在は知っています。さらに、毎月決まったインターネット料金を支払うことで、サービス接続が維持されています。それだけのことです。
しかし、インターネットがどのようにウェブサイトを読み込み、情報をオンラインで転送し、ファイルを保存し、ストリーミング、ゲーム、ネットサーフィン、ショッピングなどのアクティビティを可能にしているかを、人々はあまり意識していません。そこで私たちの出番です。この記事を読み進めて、インターネットの内部的な仕組みをすべて理解し、接続をさらに最適化・効率化し、ネットワークの問題を迅速に解決できるようにしましょう。ぜひお読みください。
すべてはメッセージから始まる
インターネットは、ユーザーが他のユーザー、ウェブサイト、そしてネットワークとコミュニケーションをとる場所です。インターネットは相互接続されたコンピューターの集合体であり、常に情報を交換しています。この情報こそが、私たちの物語の始まりです。インターネット上のあらゆるやり取りはメッセージから始まります。それは、オンラインで情報を取得するためのリクエストかもしれませんし、文字通りFacebook Messengerで友達に近況を伝えるための通話かもしれません。会話を開始し、メッセージを送信するコンピューターはクライアントと呼ばれます。例えば、自宅のWi-Fiに接続されているスマートフォンはクライアントです。
データの内訳とタグ付け
インターネット上のメッセージは、アルファベットや文字の形で送信されるのではなく、データと呼ばれる複雑なバイナリコードの組み合わせとして送信されます。テキストから音声、さらには動画に至るまで、あらゆるものがデータです。ワイヤレス接続されたスマートフォンからメッセージを送信すると、メッセージはWi-Fiを経由してルーターに到達します。ルーターはネットワークハードウェアであり、インターネット信号を無線でエリア内に送信し、データの流れを監視します。ルーターでは、データはデータパケットと呼ばれる小さな情報単位に分解されます。これらのデータパケットは仕分けされ、宛先のアドレスが付与されます。これはすべて、データパケットの組み立てとルーティングを管理する一連の規則であるTCP（伝送制御プロトコル）のおかげです。
モデムとIP設定の役割
ルーターは単体では機能しません。ゲートウェイデバイスであり、最終的にはイーサネットケーブルを介してモデムに接続します。モデムは、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、またはDSLケーブルを介してインターネットサービスプロバイダーへの直接接続を確立する、もう1つの基本的なネットワークハードウェアです。タグ付けされたデータパケットがルーターからモデムに送信される際、IP（インターネットプロトコル）メカニズムが起動し、データに数値アドレスが割り当てられ、ネットワーク上に送信されます。IPアドレスは住宅の住所のようなものです。インターネット上のすべてのコンピューターにはIPアドレスがあり、パブリックまたはプライベートの場合があります。
ラストマイルの旅
クライアントコンピュータがインターネットへの接続を確立するには、ISPが必要です。ISPは巨大なサーバーとコンピュータをホストしており、データパケットがネットワークハイウェイ上をシームレスに通過できるようにします。モデムが各データパケットにIPアドレスを付与すると、ISP（インターネットサービスプロバイダ）へと転送されます。これらのデータパケットは、ラストマイル接続（自宅からISPのステーションまでの距離）を経由してISPのローカルサーバーへと向かいます。そこから、ISPがリモートで管理する長距離ネットワークへと送られます。
休憩地点としてのデータ交換ハブ
データ交換ハブは、毎日毎分、世界中の様々な目的地へ向かう様々な航空会社が集まる空港のようなものです。クライアントのISPは、長距離ネットワークからデータパケットをデータ交換ハブへと送り出します。データ交換ハブは、複数のソース間でのデータ配信をスムーズに行うための拠点として機能します。データパケットを一時的に保管し、受信側にある別のISPの長距離ネットワークへと送信する集中管理ポイントとして機能します。
ミラーリングされたプロセスと宛先到着
インターネットの優れた点は、これらすべてのプロセスを実行し、データパケットを瞬時に世界規模のネットワーク上に送信できることです。データ交換段階が終了し、データパケットが宛先ISPの長距離ネットワークに到達すると、回線の反対側にあるインターネットサービスプロバイダーのローカルネットワークへと移動します。ローカルネットワークはこれらのデータパケットをキャッチし、サーバーに保存します。受信側のISPは次の段階に進み、ラストマイル接続を通じて情報を送信します。
その結果、データパケットはモデムに入り、次にルーターに送られ、TCP/IP設定によって均一な集合体に再構成されます。データはWi-Fiチャネルまたは有線イーサネット接続を経由して送信先デバイスに到達し、そこで表示可能な情報に変換され、受信者に提供されます。
結論
インターネットは、データ共有と情報交換において無数の可能性を提供します。この記事で取り上げたパケット交換方式は、送信者と受信者が世界のどこにいても接続するためにインターネットが利用する経路の一つに過ぎません。だからこそ、インターネットは数百万台のコンピューター、サーバー、そしてミニネットワークを収容する究極のネットワークと呼ばれています。インターネットはワールド・ワイド・ウェブのバックボーンであり、ウェブを支える技術インフラです。軍事通信手段として発明されたインターネット技術は、今や社会にとって不可欠なものへと進化を遂げました。
