Name: NVIDIA ネットワーキング：ネットワークとは？ (NVIDIA Networking: What is a Network?)
Uploaded: 2025-10-24T02:26:08.000Z
Duration: 8 min 13 s
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Welcome to the Introduction to Networking course.

ネットワーキング入門コースへようこそ。

In this course, we'll cover the basics of networking.

このコースでは、ネットワーキングの基本を学びます。

We'll start with what is a network and why it's needed.

まず、ネットワークとは何か、そしてなぜ必要なのかから始めます。

Next, we'll describe the network components and provide the requirements for a networking solution, especially in highly demanding environments.

次に、ネットワークコンポーネントについて説明し、特に要求の厳しい環境におけるネットワーキングソリューションの要件を提供します。

Lastly, we'll introduce the OSI model and the TCP IP protocol suite and their role in networking.

最後に、OSIモデルとTCP/IPプロトコルスイート、そしてそれらがネットワーキングで果たす役割を紹介します。

カバーする内容はたくさんありますので、始めましょう。

A network is a collection of nodes connected together so that they can exchange data such as voice, video storage or management.

ネットワークとは、音声、ビデオストレージ、管理などのデータを交換できるように接続されたノードの集まりです。

Applications running in modern data centers have unique performance requirements.

最新のデータセンターで実行されるアプリケーションには、独自のパフォーマンス要件があります。

The network must be able to provide the performance expected by the running applications, such as high bandwidth and low latency.

ネットワークは、高帯域幅や低遅延など、実行中のアプリケーションが期待するパフォーマンスを提供できる必要があります。

In addition, the network must be highly available and scalable to support future growth.

さらに、ネットワークは将来の成長をサポートするために、高可用性とスケーラブルである必要があります。

これは簡単なことではありません。

では、どのようにネットワークを構築するのでしょうか？

Network components include the end nodes and intermediate nodes.

ネットワークコンポーネントには、エンドノードと中間ノードが含まれます。

The end nodes include compute, storage and management nodes.

エンドノードには、コンピューティング、ストレージ、管理ノードがあります。

These are the source or destination of the traffic carried in the network.

これらは、ネットワークで運ばれるトラフィックの送信元または宛先です。

The intermediate nodes, such as switches and routers, receive the traffic generated by the end nodes and make decisions as to where the traffic should be forwarded.

スイッチやルーターなどの中間ノードは、エンドノードによって生成されたトラフィックを受け取り、トラフィックをどこに転送すべきかを決定します。

Let's see how a simple network is formed.

簡単なネットワークがどのように形成されるか見てみましょう。

Every end node has a network interface card or nic.

すべて のエンドノードには、ネットワークインターフェイスカード、つまりNICがあります。

The NIC is a hardware component that resides in a slot and has one or more network ports.

NICはスロットに配置されるハードウェアコンポーネントで、1つ以上のネットワークポートを備えています。

The next step would be plugging a cable into the NIC port on one end and into a switch port on the other end.

次のステップは、一方の端をNICポートに、もう一方の端をスイッチポートにケーブルを接続することです。

Now we have the end nodes physically connected.

これで、エンドノードが物理的に接続されました。

しかし、どのように通信するのでしょうか？

For the endnodes to be able to communicate with each other, in example sending and receiving traffic, they must implement the same communication protocols where each protocol is responsible for a specific set of activities.

エンドノード同士が通信するため、例えばトラフィックを送受信するためには、それぞれが特定の活動を担当する同じ通信プロトコルを実装する必要があります。

Each protocol defines a set of communication rules such as how the communication session is set up and terminated, what is the message format, and

各プロトコルは、通信セッションのセットアップと終了方法、メッセージ形式、

エラー処理方法などの一連の通信ルールを定義します。

There are many protocols for different purposes and we are not going to cover them all.

さまざまな目的のためのプロトコルはたくさんあり、すべてを網羅するわけではありません。

A group of protocols that run concurrently to implement network communication is called a protocol suite.

ネットワーク通信を実装するために同時に実行されるプロトコルのグループは、プロトコルスイートと呼ばれます。

Different protocol suites are different combinations of protocols that are used for different communication types.

異なるプロトコルスイートは、異なる通信タイプに使用されるプロトコルの異なる組み合わせです。

Later, we'll introduce the main protocol suites used in today's networking deployments.

後ほど、今日のネットワーキング展開で主に使用されている主要なプロトコルスイートを紹介します。

Considering all the hard work that a network is expected to do, it is easier to break down the different functionalities of network communication in two layers in order to make communication easier.

ネットワークに期待される多岐にわたる処理を考慮すると、通信を容易にするために、ネットワーク通信のさまざまな機能を2つのレイヤーに分解するのが最も分かりやすいでしょう。

The Open Systems Interconnection is an ISO standard model that describes seven layers that computer systems use to communicate over a network.

オープンシステムズ相互接続（OSI）は、コンピュータシステムがネットワーク上で通信するために使用する7つのレイヤーを記述したISO標準モデルです。

It is a generic protocol independent standard that was the first standard model for network communications adopted by all major computer and telecommunication companies in the early 1980s.

これは、1980年代初頭にすべての主要なコンピュータおよび通信会社によって採用された最初のネットワーク通信標準モデルであり、プロトコルに依存しない汎用的な標準です。

If you've heard already about a layer 2 device such as a switch, or a layer 3 protocol such as IP, they all refer to the respective OSI layer.

スイッチのようなレイヤー2デバイスや、IPのようなレイヤー3プロトコルについて既にお聞きになったことがあるなら、それらはすべてそれぞれのOSIレイヤーを参照しています。

それらについては後ほど説明します。

There are many advantages to a layered model.

レイヤードモデルには多くの利点があります。

いくつかここにリストアップされています。

Another networking related model is tcpip.

ネットワーキングに関連する別のモデルとして、TCP/IPがあります。

The TCPIP model is in a way an implementation of the OSI model since it's provided with a suite of protocols that enable end to end data communication services.

TCP/IPモデルは、エンドツーエンドのデータ通信サービスを可能にするプロトコルスイートを備えているため、ある意味でOSIモデルの実装と言えます。

When comparing the two models, we see that tcpip, the physical in data link, are both combined as a network access layer.

2つのモデルを比較すると、TCP/IPでは、物理層とデータリンク層が、ネットワークアクセス層として組み合わされていることがわかります。

Also, there is no session or presentation layer in the TCP IP model, so the three upper OSI layers are combined into a single application layer.

また、TCP/IPモデルにはセッション層やプレゼンテーション層がないため、OSIモデルの上位3つのレイヤーは単一のアプリケーション層にまとめられています。

In the 1970s, the US Department of Defense developed a network called ARPANET that enables data transport between computers at different locations by creating alternate routes.

1970年代、米国国防総省はARPANETというネットワークを開発しました。これは、代替ルートを作成することで、異なる場所にあるコンピューター間のデータ転送を可能にするものです。

TCPIP was used as the system protocol for that network.

そのネットワークでは、TCP/IPがシステムプロトコルとして使用されていました。

ARPANETは1990年に廃止されましたが、

since then TCPIP has evolved to meet the changing requirements of the Internet.

それ以来、TCP/IPはインターネットの進化する要件を満たすように発展してきました。

TCPIP specifically defines how computers should be connected to the Internet and how data can be transmitted between them.

TCP/IPは具体的に、コンピューターがどのようにインターネットに接続されるべきか、またどのようにデータがそれらの間で送信されるかを定義しています。

TCP IP Protocol suite is named after two of the main protocols, TCP Transmission Controlled Protocol and IP Internet Protocol.

TCP/IPプロトコルスイートは、TCP（Transmission Controlled Protocol）とIP（Internet Protocol）という2つの主要なプロトコルにちなんで名付けられました。

The TCP IP suite is a set of communications protocols used on the Internet.

TCP/IPスイートは、インターネットで使用される一連の通信プロトコルです。

It includes protocols that specify how data is packetized, addressed, transmitted, routed and received, thus providing end to end data communication.

データがどのようにパケット化され、アドレス指定され、送信され、ルーティングされ、受信されるかを指定するプロトコルが含まれており、これによりエンドツーエンドのデータ通信が提供されます。

Shown here are some of the protocols in the suite where each protocol is listed at the respective layer.

ここでは、スイート内のプロトコルのいくつかを、各プロトコルが対応するレイヤーにリストアップして示します。

Please note that TCP IP model has four layers as opposed to the seven layer OSI model.

TCP/IPモデルは、7層のOSIモデルとは異なり、4つのレイヤーがあることに注意してください。

Layers of the different protocols should always be referenced to the OSI model.

異なるプロトコルのレイヤーは、常にOSIモデルを参照する必要があります。

For example, the Internet layer protocols IP version 4 and IP version 6 are considered layer 3.

例えば、インターネットレイヤーのプロトコルであるIPバージョン4とIPバージョン6は、レイヤー3と見なされます。

Similarly, the transport layer protocols TCP and UDP are considered Layer four protocols, and

同様に、トランスポートレイヤーのプロトコルであるTCPとUDPはレイヤー4プロトコルと見なされ、

application layer protocols such as HTTP and FTP are referred to as layer seven protocols.

HTTPやFTPなどのアプリケーションレイヤープロトコルはレイヤー7プロトコルと呼ばれます。

We'll cover some of these protocols in more details in the following units.

これらのプロトコルのいくつかは、次のユニットで詳しく説明します。

In order to understand how data is transmitted between applications, it's important to understand what encapsulation is sending.

アプリケーション間でデータがどのように送信されるかを理解するには、カプセル化が送信しているものを理解することが重要です。

Application creates messages that are passed to a production line of the lower layers, where each layer adds its relevant information in a process known as encapsulating the data with a layer header.

アプリケーションは、下位レイヤーの生産ラインに渡されるメッセージを作成し、各レイヤーがカプセル化プロセスとして関連情報を追加します。

Header is the supplemental data placed at the beginning of a block of data when it is transmitted.

ヘッダーは、送信時にデータのブロックの先頭に配置される追加データです。

The supplemental data is used at the receiving side to extract the data from the encapsulated data packet.

この追加データは、受信側でカプセル化されたデータパケットからデータを取り出すために使用されます。

This packing of data at each layer is known as data encapsulation.

この各レイヤーでのデータのパッキングは、データカプセル化として知られています。

By the end of the encapsulation process, the encapsulated data is transmitted on the wire.

カプセル化プロセスの終わりまでに、カプセル化されたデータはワイヤー上で送信されます。

Each layer is associated with different protocols, PDUs, protocol data units, addresses, and devices.

各レイヤーは、異なるプロトコル、PDU、プロトコルデータユニット、アドレス、およびデバイスに関連付けられています。

それぞれのレイヤーについて見ていきましょう。

The data generated at the application layer for network transmission is referred to as a message.

ネットワーク送信のためにアプリケーションレイヤーで生成されるデータは、メッセージと呼ばれます。

A message is then encapsulated at its lower layer, the transport layer.

メッセージは、その下位レイヤーであるトランスポートレイヤーでカプセル化されます。

The transport layer adds a Layer four header that includes fields such as port numbers that are relevant for transport layer processing at the receiving nodes.

トランスポートレイヤーは、受信ノードでのトランスポートレイヤー処理に関連するポート番号などのフィールドを含む、レイヤー4ヘッダーを追加します。

A message encapsulated with a layer 4 header is called a TCP segment or UDP datagram.

レイヤー4ヘッダーでカプセル化されたメッセージは、TCPセグメントまたはUDPデータグラムと呼ばれます。

A TCP segment or UDP datagram is handed over to the Internet layer and is further encapsulated with the Layer 3 header containing, for example, source and destination IP addresses.

TCPセグメントまたはUDPデータグラムはインターネットレイヤーに引き渡され、例えば送信元と宛先のIPアドレスを含むレイヤー3ヘッダーでさらにカプセル化されます。

レイヤー3のPDUはパケットと呼ばれます。

Packets are routed in the network by Layer three devices called routers.

パケットは、ルーターと呼ばれるレイヤー3デバイスによってネットワーク内でルーティングされます。

Packets are then passed down to the Data link layer that adds a layer two header.

パケットは次にデータリンクレイヤーに渡され、レイヤー2ヘッダーが追加されます。

レイヤー2のPDUはフレームと呼ばれます。

The most important values in the Data link layer header are source and destination Mac addresses.

データリンクレイヤーヘッダーで最も重要な値は、送信元と宛先のMACアドレスです。

Frames are forwarded in the local network by Layer two devices called switches.

フレームは、スイッチと呼ばれるレイヤー2デバイスによってローカルネットワーク内で転送されます。

The frame is then transferred to the physical layer and is converted into a stream of bits.

その後、フレームは物理レイヤーに転送され、ビットストリームに変換されます。

The stream of bits is then placed on the network medium for transmission.

ビットストリームは、送信のためにネットワーク媒体に配置されます。

We've used many technical terms to describe the flow of data transmission.

データ送信の流れを説明するために、多くの専門用語を使用しました。

No worries if you're not familiar with some.

いくつか馴染みのないものがあっても心配しないでください。

At this point, it's only important that you understand the general flow.

現時点では、全体的な流れを理解していれば十分です。

Throughout the course, we'll use standard icons to represent typical network components.

このコースでは、一般的なネットワークコンポーネントを表すために標準的なアイコンを使用します。

Please take the time to review them and make sure you are familiar with them.

時間をかけて確認し、慣れておいてください。