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バックボーンネットワークまたはコアネットワークは、ネットワークを相互接続し、異なるLANまたはサブネットワーク間で情報を交換するための経路を提供するコンピュータネットワークの一部です。[ 1 ]バックボーンは、同じ建物内、キャンパス環境内の異なる建物内、または広範囲にわたる多様なネットワークを接続できます。通常、バックボーンの容量は、それに接続されているネットワークの容量よりも大きくなります。[ 2 ]
多数の拠点を持つ大企業は、例えば、地理的に離れた場所に位置する企業のさまざまな部門からサーバー クラスターにアクセスする必要がある場合など、すべての拠点を結びつけるバックボーン ネットワークを持つことがあります。これらの部門を結びつけるネットワーク接続の要素 (例えば、イーサネット、無線) は、ネットワーク バックボーンと呼ばれることがよくあります。バックボーンを設計する際には、ネットワークの混雑が考慮されることがよくあります。[ 3 ] [ 4 ]
バックボーンネットワークの一例として、インターネットのバックボーンが挙げられます。[ 5 ]
バックボーンネットワークの理論、設計原則、そして最初の実装は、通信が純粋に音声であった時代の電話コアネットワークから生まれた。コアネットワークは、アクセスネットワークを介して接続された顧客に様々なサービスを提供する電気通信ネットワークの中核部分であった。その主な機能の一つは、PSTN（公衆交換電話網）を介して電話をルーティングすることであった。
通常、この用語は主要ノードを接続する大容量通信設備を指す。コアネットワークは、異なるサブネットワーク間で情報を交換するための経路を提供する。
米国では、地域的な交換の中核ネットワークが、複数の競合する国際交換ネットワークによって連結されていた。一方、世界の他の地域では、中核ネットワークは国境を越えて拡張されている。
コアネットワークは通常、ネットワーク上のデバイス間で任意の接続を提供するメッシュトポロジーを採用している。多くの主要サービスプロバイダーは、相互接続された独自のコア／バックボーンネットワークを保有している。一部の大企業も独自のコア／バックボーンネットワークを保有しており、これらは通常、公共ネットワークに接続されている。
バックボーンネットワークは、通常10～100マイル、場合によっては最大150マイルの長距離伝送を可能にするリンクを作成します。このため、バックボーンネットワークは、特に遠隔地へのインターネットサービス提供のための長距離無線ソリューションを提供する上で不可欠です。[ 6 ]
コアネットワークは通常、以下の機能を提供していました。
物理的には、これらの論理機能のうち1つ以上が、特定のコアネットワークノード内に同時に存在し得る。
上記の機能に加えて、以下の機能も通信コアネットワークの一部を構成していた。
分散バックボーンは、ハブ、スイッチ、ルーターなどの一連の中央接続デバイスに階層的に接続された多数の接続デバイスで構成されるバックボーンネットワークです。[ 7 ] このようなトポロジーでは、既存のレイヤーにデバイスのレイヤーを追加できるため、拡張が容易で、成長のための資本支出も限定的です。[ 7 ] 分散バックボーンネットワークでは、バックボーンにアクセスするすべてのデバイスが伝送媒体を共有します。このネットワークに接続されているすべてのデバイスが、そのネットワークに配置されるすべての伝送を受け取ります。[ 8 ]
分散バックボーンは、実際にはすべての大規模ネットワークで使用されています。[ 9 ]特定の接続デバイスを特定のフロアや部門に割り当てることができるため、単一の建物に限定された企業全体のシナリオでのアプリケーションも実用的です。[ 7 ] 各フロアまたは部門には、LANと配線クローゼットがあり、そのワークグループのメインハブまたはルーターがバックボーンケーブルを使用してバススタイルのネットワークに接続されています。[ 10 ] 分散バックボーンを使用するもう 1 つの利点は、ネットワーク管理者が管理を容易にするためにワークグループを分離できることです。[ 7 ]
直列階層の上位にある接続デバイスに関して、単一障害点の可能性があります。[ 7 ] 分散バックボーンは、ルーターやブリッジなどのアクセスデバイスを使用して、各LAN上で循環するネットワークトラフィックをバックボーンネットワークトラフィックから分離するように設計する必要があります。[ 11 ]
従来の基幹ネットワークは、複数の拠点間の相互接続を提供するために、長距離にわたって構築されます。ほとんどの場合、基幹ネットワークはリンクであり、スイッチング機能やルーティング機能は各拠点の機器によって実行されます。これは分散型アーキテクチャです。
縮退バックボーン（インバーテッドバックボーン、バックボーン・イン・ア・ボックスとも呼ばれる）は、バックボーンネットワークアーキテクチャの一種です。縮退バックボーンの場合、各拠点は中央拠点へのリンクを持ち、中央拠点から縮退バックボーンに接続されます。縮退バックボーンは、クラスタ構成、単一のスイッチ、またはルータ構成のいずれかになります。縮退バックボーンのトポロジーとアーキテクチャは、スター型またはルート付きツリー型です。
バックボーンを縮退させるアプローチの主な利点は、
しかし、バックボーンを統合する方式の欠点は、バックボーンを収容する機器がダウンしたり、中央拠点への接続に問題が発生したりすると、ネットワーク全体がダウンしてしまうことです。これらの問題は、冗長構成のバックボーン機器を用意したり、予備のバックボーン拠点を設けたりすることで最小限に抑えることができます。
企業全体のネットワークで使用されるバックボーンにはいくつかの種類があります。組織が非常に強力で信頼性の高いバックボーンを探している場合は、パラレルバックボーンを選択する必要があります。このバックボーンは、中央ノード（接続ポイント）を使用する点で、縮退バックボーンのバリエーションです。ただし、パラレルバックボーンでは、ルーターまたはスイッチが複数ある場合に重複接続が可能です。各スイッチとルーターは2本のケーブルで接続されます。各デバイスを複数のケーブルで接続することで、企業全体のネットワークのどの領域にもネットワーク接続が確保されます。[ 12 ]
パラレルバックボーンは、他のネットワークトポロジーよりも多くのケーブルが必要となるため、他のバックボーンネットワークよりも高価です。これは、どのエンタープライズ全体のトポロジーを使用するかを決定する際の主要な要因となる可能性がありますが、そのコストは、パフォーマンスの向上とフォールトトレランスの追加によって生み出される効率性によって補われます。ほとんどの組織は、ネットワーク上に重要なデバイスがある場合にパラレルバックボーンを使用します。たとえば、給与などの重要なデータがあり、複数の部門が常にアクセスする必要がある場合は、接続が失われることがないように、パラレルバックボーンを実装することを選択する必要があります。[ 12 ]
シリアルバックボーンは、最も単純なタイプのバックボーンネットワークです。[ 13 ] シリアルバックボーンは、1本のケーブルでデイジーチェーン方式で相互接続された2つ以上のインターネットワーキングデバイスで構成されます。デイジーチェーンは、シリアル方式で相互接続された接続デバイスのグループです。ハブは、ネットワークを拡張するためにこのように接続されることがよくあります。ただし、シリアルバックボーンに接続できるデバイスはハブだけではありません。ゲートウェイ、ルーター、スイッチ、ブリッジは、より一般的にバックボーンの一部を形成します。[ 14 ]シリアルバックボーントポロジは、企業全体のネットワークに使用できますが、その目的で実装されることはほとんどありません。[ 15 ]
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