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広域ネットワーク（WAN）は、広い地理的範囲に広がる電気通信ネットワークです。広域ネットワークは、多くの場合、専用回線を使用して構築されます。[ 1 ]
企業、学校、政府機関は、広域ネットワークを使用して、世界中のさまざまな場所からスタッフ、学生、顧客、バイヤー、サプライヤーにデータを中継します。本質的に、この通信方式により、企業は場所に関係なく日常業務を効果的に実行できます。インターネットはWANとみなすことができます。[ 2 ]ただし、多くのWANは特定の組織向けに構築されており、プライベートです。WANは、物理的に近接したネットワークを指すローカルエリアネットワーク（LAN）とは区別できます。
WAN の教科書的な定義は、地域、国、あるいは世界全体にまたがるコンピュータ ネットワークです。[ 3 ] [ 4 ]しかし、通信プロトコルや概念の適用という観点からは、WAN を長距離にわたって、また異なるネットワーク間でデータを送信するために使用されるコンピュータ ネットワーク技術と見なすのが最適かもしれません。この区別は、OSI モデルの下位層で動作する一般的なローカル エリア ネットワーク(LAN) 技術(イーサネットやWi-Fiなど) が、物理的に近接したネットワーク向けに設計されていることが多く、そのため数十マイル、数百マイル、あるいは数千マイルまたはキロメートルを超えてデータを送信できないという事実から生じています。
WANは、LANやその他の種類のネットワークを相互に接続するために使用され、ある場所のユーザーやコンピュータが他の場所のユーザーやコンピュータと通信できるようにします。多くのWANは特定の組織向けに構築され、プライベートなものです。一方、インターネットサービスプロバイダによって構築されるWANは、組織のLANからインターネットへの接続を提供します。
WANは、多くの場合、専用線を使用して構築されます。専用線の両端には、ルーターがあり、一方の側のLANと、もう一方のLAN内の別のルーターを接続します。専用線は非常に高価になる可能性があるため、専用線の代わりに、より安価な回線交換方式またはパケット交換方式を使用してWANを構築することもできます。TCP /IPなどのネットワークプロトコルは、トランスポート機能とアドレス指定機能を提供します。Packet over SONET/SDH、マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）、非同期転送モード（ATM）、フレームリレーなどのプロトコルは、サービスプロバイダがWANで使用されるリンクを提供するためによく使用されます。イーサネットを使用してWANを構築することも可能です。[ 5 ]
広域ネットワークに関する学術研究は、数学モデル、ネットワークエミュレーション、ネットワークシミュレーションの3つの分野に分類できる。
パフォーマンスの向上は、広域ファイルサービスやWAN最適化によって実現される場合がある。
IPv4で定義されている約40億のアドレスのうち、約1800万のアドレスが3つの範囲に分けられ、プライベートネットワークでの使用のために予約されています。これらの範囲のアドレスを持つパケットは、パブリックインターネット上でルーティングできず、すべてのパブリックルーターによって無視されます。したがって、プライベートホストはパブリックネットワークと直接通信することはできず、そのためにはルーティングゲートウェイでのネットワークアドレス変換が必要となります。
2つのプライベートネットワーク（例えば、2つの支店）は、公共インターネットを介して直接通信することはできないため、仮想プライベートネットワーク（VPN）またはその他のIPトンネルを介してインターネット上で接続する必要があります。このIPトンネルは、プライベートアドレスを含むヘッダーなどのパケットをカプセル化し、公共ネットワーク経由で送信します。さらに、カプセル化されたパケットは、データのセキュリティを確保するために暗号化される場合もあります。
広域ネットワークリンクには多くの技術が利用可能です。例としては、回線交換電話回線、電波伝送、光ファイバーなどがあります。新しい技術開発により、伝送速度は次々と向上してきました。1960年頃、 WANのエッジでは110ビット/秒の回線が一般的でしたが、コアリンクの56または64kビット/秒は高速とみなされていました。今日では、家庭はダイヤルアップ、非対称デジタル加入者線（ADSL）、ケーブル、WiMAX、携帯電話ネットワーク、または光ファイバーを使用してインターネットに接続されています。現在人々が利用できる速度は、電話回線経由の28Kモデムによる28.8kビット/秒から、 100ギガビットイーサネットを使用した最大100Gビット/秒の速度まで多岐にわたります。
WANを実装するために、以下の通信およびネットワーク技術が使用されてきました。
AT&T は 2017 年に400 ギガビット イーサネットのビジネス利用に関する試験を実施した。[ 8 ]ユニバーシティ カレッジ ロンドンの研究者 Robert Maher、Alex Alvarado、Domaniç Lavery、Polina Bayvel は、ネットワーク速度を毎秒 1.125 テラビットまで向上させることができた。[ 9 ] Christos Santis、大学院生 Scott Steger、Amnon Yariv、Martin および Eileen Summerfield は、光ファイバーで転送速度を 4 倍にする可能性のある新しいレーザーを開発した。[ 10 ]