ネットワーク構成図って?

ネットワークを設計したら、設計内容を文書化しておく必要があります。いろ
んな文書があるのですが、その中でも重要なものがネットワーク構成図です。
ネットワーク構成図には、ある拠点のLANのネットワークを表したものなのか、
それとも、拠点間のWAN接続を表したものなのかなど、対象範囲もさまざまあ
ります。さまざまな対象範囲のネットワーク構成図の中で、特にLANにおける
ネットワーク構成図は論理構成図と物理構成図の2つをきちんと意識しておく
ことが重要です。

※「ネットワーク構成図」のことを「ネットワークトポロジ」とか単に「トポロジ」ということがあります。トポロジは接続形態を表す言葉です。論理構成図、物理構成図をそれぞれ、論理トポロジ、物理トポロジともいいます。

物理構成図と論理構成図

まず、物理構成図とは、OSI参照モデルの階層で考えると、主にレイヤ1とレイ
ヤ2の情報を記述し、ネットワークの物理的な配線形態を表したものです。ル
ータやスイッチなどのネットワーク機器および、サーバなどの配置から、どの
ようなケーブルで各機器を接続しているかなどの情報を記述します。

そして、論理構成図とは、OSI参照モデルの階層で考えると、主にレイヤ3の情
報を記述し、ネットワークの論理的な接続を表したものです。論理的な接続と
は、具体的にはルータなどのレイヤ3デバイスを中心としたIPネットワークの
構成を指します。つまり、論理構成図は、物理的な配線形態は、あまり意識し
なくてもよくて、どのルータ(レイヤ3スイッチ)にどのネットワークが接続さ
れているかがわかるようにしたものです。また、OSPFやRIPなどのルーティン
グプロトコルの情報も論理構成図で記述します。

冒頭でも述べたように、LANにおいては、2つの種類のネットワーク構成図を分
けて作成しておくことが重要です。その理由は、ネットワークの物理構成と論
理構成が1対1に対応しなくなっているからです。

以前のネットワークは、物理構成から論理構成を対応付けて考えることができ
ました。でも、企業のLANにおいてVLAN(Virtual LAN)やレイヤ3スイッチの利
用が当たり前になっている現在は、物理構成にとらわれずに自由に論理構成を
変更できます。

このことを簡単なネットワークの例から考えてみましょう。

LANの物理構成図と論理構成図の例

たとえば、一般的な企業のLANの典型的な構成を考えます。一つのビルのいく
つかのフロアにまたがって、LANを構築しているものとします。各フロアにレ
イヤ2スイッチを配置し、クライアントコンピュータを接続します。各フロア
でクライアントコンピュータを接続するレイヤ2スイッチをアクセススイッチ
と呼びます。
そして、フロアのアクセススイッチを集約するためのレイヤ3スイッチを設置
します。ある程度、規模が大きくなると冗長性を考慮して、2台のレイヤ3スイ
ッチを配置していることが一般的です。このようなレイヤ3スイッチをディス
トリビューションスイッチと呼びます。

アクセススイッチ1台と冗長化された2台のディストリビューションスイッチの
物理構成図を表しのが次の図です。



図 物理構成図の例

こうした物理構成図では、実際にこの中にいくつのネットワークアドレスがあ
るのかよくわかりません。ルータやレイヤ3スイッチがどのようなネットワー
クを持っていて、どのようにネットワークを接続しているかを表すために、論
理構成図が必要になるわけです。
論理構成図において、1つのネットワークを表す記号に特に決まりはないので
すが、ぼくはよく雲形を使っています。1つの雲形が1つのネットワーク、つま
りVLANを表しています。

上記の物理構成図において、クライアントコンピュータA、Bを同じネットワー
クに所属させると、次のような論理構成図になります。



図 論理構成図の例1

これを配線を全く変えずに、下の論理構成図の例2のようにクライアントコンピュータA、Bを別々のネットワークに所属させることもできます。



図 論理構成図の例2

もちろん、クライアントコンピュータが所属するネットワークが変わると、IP
アドレスの設定も変更する必要がありますが、DHCPを利用していればクライア
ントコンピュータは所属するネットワークの変更を意識しなくてもいいです。

また、両方の論理構成図の例にあるように、レイヤ2スイッチを管理するため
の専用のネットワーク(VLAN)を作成することも可能です。

こうした論理構成図の違いは、物理的に配線を変える必要は全くないです。レ
イヤ2スイッチ、レイヤ3スイッチにおけるVLANの設定次第で、いくつものネッ
トワークを作ることができますし、各ネットワークに所属するクライアントコ
ンピュータも好きなように決めてあげることができます。

2つの種類のネットワーク構成図の重要性

以上のようにLANのネットワークではVLANによって、物理構成にとらわれずに
自由に論理構成を変更することができます。これにより、LANの設計の自由度
を高めることができます。しかし、その反面、物理構成と論理構成が1対1に対
応しなくなってしまったので、LANの複雑さが増す結果になっています。

複雑になったLANの正確な姿を把握するために、物理構成図と論理構成図の2つ
の種類のネットワーク構成図を描くことが重要なポイントになるわけです。