ネットワークインフラストラクチャとは、ネットワーク接続と運用を可能にするハードウェアとソフトウェア (スイッチ、ルーター、仮想リソースなど) の総称です。これらの要素は、データフローとインターネットアクセスに不可欠であり、組織の IT ネットワークのセキュリティと拡張性をサポートします。
接続性、インスタントコミュニケーション、リアルタイムトラッキング、高度なデータ分析はそれぞれ、データをシームレスにやり取りして共有できるシステムに依存しています。そのために、複雑な (しかし重要な) ネットワークインフラストラクチャを利用します。ネットワークは私たちの身の回りにあり、組織のビジネスにおいて特別な役割を果たしています。現代のネットワークインフラストラクチャは、サーバーとエンドポイントの高度なネットワークでハードウェアとソフトウェアを接続する、グローバルな機能を推進する多様なハードウェアとソフトウェアの複雑なエコシステムです。ネットワークインフラストラクチャは、インターネット接続から重要な事業運営の基盤にいたるまで、基本的にあらゆる業界の組織を支える基盤テクノロジーです。
ネットワークインフラストラクチャの起源は、電気通信ネットワークの黎明期まで遡ることができ、1 つの室内でコンピューターどうしをつなぐ単純な接続から、今日のような全世界に広がる相互接続された格子へと進化しました。初歩的なものから始まったネットワークインフラストラクチャは、洗練された多層的なフレームワークへと成長し、現代社会の交流、娯楽、商取引のあり方に不可欠なものとなりました。
ネットワークインフラストラクチャのユースケースは、リモートワークや教育の実現から、医療システムのサポート、金融取引、さらにはマルチメディアコンテンツのストリーミングにいたるまで、ほぼ無限にあります。ほとんどのビジネス組織も同様に、ネットワークインフラストラクチャに完全に依存しており、この高度な接続性を利用して、従業員や部門間のシームレスなコミュニケーションと情報交換を確保し、デジタルリソースへの即時アクセスを提供し、生産性を高め、より満足度の高いカスタマーエクスペリエンスを提供しています。
効果的なネットワークインフラストラクチャを整備することを単に「重要」と表現するだけであれば、それは過小評価です。現代のほとんどの組織は、ネットワークとそれを支えるインフラストラクチャに全面的に依存しており、そのインフラストラクチャに障害が発生すれば、組織が機能しなくなるというのが現実です。そのため、公共部門と民間セクターは、ネットワークインフラストラクチャの最適化と維持を非常に優先しています。
管理が不十分なネットワークインフラストラクチャは、壊滅的な結果をもたらす可能性があります。接続性とネットワークの信頼性が低下すると、ネットワークのダウンタイムが発生し、ビジネスアクティビティが中断され、生産性が低下してクロールが発生します。これを放置しておくと、収益や会社の評判に深刻な影響が及び、顧客、パートナー、採用候補者、さらには社内従業員からのブランド認知にまで悪影響が及ぶ可能性があります。これに加えて、ネットワークトラフィックの速度が遅かったり、安全でなかったりすると、データ侵害つながりやすく、非効率なネットワークインフラストラクチャがもたらす危険性はさらに深刻なものになります。
したがって、信頼性の高いネットワークインフラストラクチャは、すべての企業が取り組むべき投資です。
インターネット (およびインターネットでつながっているシステム) は、包括的な単一のネットワークと考えられることもあります。ただし、そのネットワーク内には数百万もの小規模なネットワークがあり、その多くはさまざまな形態をとるか、特定の用途や環境に合わせて設計されています。ネットワークインフラストラクチャの 3 つの主要なカテゴリーは次のとおりです。
個人のモバイルスマートデバイスの普及もあって、過去 10 年間で利用が急増した無線ネットワークは、最も一般的に採用されているタイプのネットワークインフラストラクチャと言えます。無線ネットワークは、物理的なケーブルを必要とせずに、電波を使用してデバイスを接続します。Wi-Fi、携帯電話ネットワーク (3G、4G、5G)、Bluetooth などの無線テクノロジーは、あらゆる場所で利用でき、個人的なアクティビティや仕事上のアクティビティを幅広くサポートしています。無線ネットワークは柔軟性があり、展開が容易であるため、動的な環境や一時的な環境で特に有効です。
家庭や消費者の環境においては無線ネットワークが優勢ですが、多くのビジネスや産業環境では、スピード、信頼性、(とりわけ重要なアプリケーションの) セキュリティにおける優位性から、有線ネットワーク内での作業が好まれています。有線ネットワークインフラストラクチャは、デバイスを接続してデータを送信するために物理的なケーブル (通常はイーサネットまたは光ファイバー) に依存しているため、より大規模で高速かつ安全なデータ転送が可能です。このインフラストラクチャの欠点は、ケーブルのメンテナンス、ハードウェアの費用、物理的な接続に依存するネットワークの拡張や変更の難しさがあることです。
ハイブリッドネットワークは、無線インフラストラクチャと有線インフラストラクチャの両方の要素と利点を取り入れています。これは、スイッチ、ルーター、サーバー、メインワークステーションなどのコアネットワークデバイスへの有線接続と、Wi-Fi アクセスポイント、携帯電話ネットワーク、Bluetooth 接続などの無線接続を組み合わせています。ハイブリッドネットワークは、信頼性と柔軟性のバランスを取るために、両方の接続を扱うことができます。
ネットワークインフラストラクチャには、これら 3 つの主な分類のほかに、さらに特殊なバリエーションがあります。その一部をご紹介します。·
- 衛星ネットワーク：これは、地球を周回する軌道上の衛星を利用して接続を提供するもので、従来のインフラストラクチャでは実現不可能な遠隔地や十分なサービスが行き届いていない地域での通信を可能にします。
- データセンター：ネットワークインフラストラクチャの中核として機能するデータセンターには、大量のデータを処理して管理するサーバーとストレージシステムが設置されています。このような形態のネットワークインフラストラクチャは、クラウドコンピューティング、Web ホスティング、大規模なエンタープライズ IT 運用をサポートするために不可欠です。
- ケーブルネットワーク：主にインターネット、テレビ、電話サービスの提供に使用されるケーブルネットワークは、同軸ケーブルや光ファイバーケーブルを使用して高速データ伝送を提供します。
- ファイバーネットワーク：ガラスやプラスチック製の細いケーブルを使用して光パルスでデータを送信するファイバーネットワークは、インターネットや需要の高いアプリケーションのバックボーンをサポートする最高の速度と帯域幅を提供します。
- 電力および公益事業ネットワーク：これらのネットワークは、電力やその他の公益事業の配給と管理に不可欠です。効率性と信頼性を最適化するために、デジタルテクノロジーへの依存度が高まっています。当然ながら、これらはネットワークインフラストラクチャという広範なトピックの中のいくつかのサブカテゴリーに過ぎません。テクノロジーが進化するにつれて、ネットワークインフラストラクチャの環境は拡大し続けていくでしょう。
ネットワークが複数のシステムで構成され、すべてが連動して動作するように、ネットワークインフラストラクチャも複雑なデバイスやコンポーネントで構成されています。これらの要素は、さまざまなネットワークやプラットフォーム間でデータを効率的に送受信し、処理できるように連携しています。トラフィックを転送するハードウェアから、データフローを管理するソフトウェアにいたるまで、各コンポーネントはネットワークの機能とパフォーマンスにおいて重要な役割を果たします。
ネットワークインフラストラクチャのほとんどの例には、次のような主要コンポーネントが含まれます。
ネットワークの基盤を成すコンピューターであるサーバーは、ネットワークリソースの管理専用です。アプリケーションの実行、データの保存、Web サイトのホスト、通信の送受信などのタスクを実行して、ネットワーク上のクライアントデバイスにサービスを提供します。
複数のネットワークを接続し、それらの間でデータパケットをルーティングするデバイスです。ルーターは、データがネットワークを経由して目的地に到達するための最適な経路を決定します。
スイッチは、単一のネットワーク内でさまざまなデバイスを接続します。ルーターとは異なり、スイッチはデータリンク層で動作し、データトラフィックを管理し、相互接続されたデバイスのネットワークを構築します。
事前定義されたセキュリティルールに基づいて、送受信ネットワークトラフィックを監視して制御する、セキュリティデバイスやソフトウェアアプリケーションです。安全な内部ネットワークと、インターネットなどの信頼できない外部ネットワークとの間の障壁として機能します。
これらの中心的な要素以外にも、ネットワークインフラストラクチャをサポートするデバイスやコンポーネントがあります。その一部をご紹介します。
- ソフトウェア
「ソフトウェア」とは、ネットワークの管理と監視ツール、オペレーティングシステム、ネットワークの機能やセキュリティを円滑に進めるアプリケーションを含む幅広い用語です。 - ケーブルとコネクタ
ネットワークデバイスの接続に使用される物理メディアです。これには、イーサネットケーブル、光ファイバーケーブル、デバイスをケーブルに接続するためのコネクタなどが含まれます。 - アンテナ
無線ネットワークで無線信号を送受信するために使用され、物理的なケーブルなしでデバイスをネットワークに接続できるようにする器具です。 - 基地局
携帯電話ネットワークのコンポーネントであり、モバイルデバイスをネットワークに接続し、無線信号を介して通信を管理します。 - オペレーティングシステム
ハードウェアリソースを管理し、コンピューターシステム内で共通のサービスを提供するソフトウェアです。これによってユーザーは基本的なコンピューターコードを深く理解することなくシステムを操作できます。 - コアネットワーク
電気通信ネットワークの中心的な部分で、主要なネットワークノード (地理的な位置や国に関連するものなど) を接続します。 - ファイバー
ファイバーネットワークでは、光パルスとしてデータを伝送するために光ファイバーが使用され、長距離で高速なデータ伝送が可能です。 - ゲートウェイ
異なるネットワークやプロトコル間のブリッジとして機能し、データの通信と共有を可能にするデバイスまたはソフトウェアです。 - ネットワークインターフェイスカード (NIC)
コンピューターやその他のデバイスをネットワークに接続するためのハードウェアコンポーネントである NIC は、専用のネットワーク接続を構築するためにコンピューターシステムに取り付けられる物理的なチップまたは回路基板です。 - リピーター
ネットワーク内の信号を再生成または増幅して伝送距離を延長します。 - 衛星
通信、放送、インターネットサービスを大規模に提供するために衛星ネットワークで使用されます。 - 伝送プロトコルサービス
ネットワークを介したデータ伝送のルールを定義するのに不可欠なソフトウェアサービスである伝送プロトコルサービスは、データの整合性とデバイス間の通信の成功を保証するのに役立ちます。 - ハブ
複数のイーサネットデバイスを接続し、1 つのネットワークセグメントとして機能させるネットワーキングデバイスです。これらのコンポーネントは、接続されているすべてのデバイスにデータをブロードキャストします。しかしながら、データの宛先を決定するインテリジェンスがないと、ネットワークの輻輳につながる可能性があります。このため、最新のネットワークインフラストラクチャでは、ハブはあまり使われなくなってきています。
ネットワークインフラストラクチャの設計は、IT ネットワークの計画、実装、監視、管理に不可欠な戦略的プロセスです。この綿密なアプローチは、キャパシティ、帯域幅、サービス品質、セキュリティ、レジリエンスなどの側面を含め、ネットワークが組織の特定の運用要件を確実に満たすようにするための基盤となります。計画フェーズの早い段階でこれらの要件を特定することで、現在のニーズをサポートするだけでなく、将来の需要にも対応できる拡張性のあるネットワークを構築できます。
ネットワークインフラストラクチャ設計の重要性は、初期セットアップだけにとどまりません。ネットワークの運用が開始されると、設計フレームワークはネットワーク問題のトラブルシューティングと解決において重要な役割を果たします。これにより IT 専門家は、さまざまなネットワークコンポーネントの複雑な役割、それらがどのように相互作用しているか、故障したデバイスがネットワーク全体のパフォーマンスとそれに依存するサービスに潜在的にどのような影響を与えるかを理解することができます。ネットワークインフラストラクチャの設計は、静的なプロセスではなく、サポートするネットワークとともに進化します。
基本的に、ネットワークインフラストラクチャは、組織の IT ネットワークの発展と成長を導き、ネットワークの健全性と安全性を確保するものとなります。それと同時に、変化する技術環境やビジネス要件に対応する柔軟性もあります。
ネットワークインフラストラクチャの管理は、ネットワークインフラストラクチャ内のパフォーマンス、セキュリティ、信頼性の監視と最適化を含む、IT 運用の 1 つの分野です。このプロセスにより、組織はパフォーマンスのボトルネックを特定して排除でき、ネットワーク効率を最大化し、リスクを軽減し、事業継続性をサポートできます。 これを実現するために、ネットワークインフラストラクチャ管理には次のものが組み込まれています。
ネットワークの健全性とパフォーマンスを継続的に観察するためのネットワークインフラストラクチャモニタリングツールを使用することで、トラフィックフロー、使用率、可用性などのさまざまな測定基準を追跡し、管理者が問題をプロアクティブに特定して対処できます。
構成管理は、ネットワークのハードウェアとソフトウェアの設定を正確に記録するように設計されています。この実践により、サービスを中断することなく、ネットワーク構成の変更を適切に文書化、承認、実装できます。
パフォーマンス管理は、ネットワーク運用の最適化に重点を置いています。これには、パフォーマンスデータを分析して、ボトルネックや遅延の問題など、ネットワークの効率に影響を与える可能性のある要因を特定し、パフォーマンスを改善するための是正措置を講じることが含まれます。
ネットワークの問題を検出、分離、解決して、ダウンタイムを最小限に抑えます。障害管理システムは、管理者に問題を警告し、ユーザーに影響が及ぶ前に、障害に迅速に対処して修正するのに役立ちます。
セキュリティ管理は不正アクセスやその他のセキュリティ脅威からネットワークとそのデータを保護するために不可欠ですが、それにはファイアウォール、侵入検知システム、暗号化などの導入が含まれます。
前述のように、これは組織の現在と将来のニーズを満たすネットワークインフラストラクチャを設計するための戦略的アプローチです。最適なパフォーマンスと拡張性を実現するために、適切なテクノロジーと構成を選択することが含まれます。
ネットワークインフラストラクチャの拡張やアップグレードを成功させるには、計画が不可欠です。それには、将来のネットワーク要件、予算、スケジュールアクティビティを評価し、ネットワークを組織の目標に沿って進化させることが関係しています。
定期的なメンテナンスアクティビティにより、ネットワークの円滑な運用が維持されます。これには、ソフトウェアの更新、古くなったハードウェアの交換、潜在的な問題を未然に防ぐための定期的な点検などが含まれます。
ネットワークインフラストラクチャは、今日のデジタルシステムの中心に位置するだけでなく、最新のビジネス機能の中心でもあります。ServiceNow IT Asset Management (ITAM) は、単一の統合プラットフォームを通じてハードウェア、ソフトウェア、クラウド資産の管理を簡素化する包括的なソリューションを提供します。ServiceNow は、IT 資産のライフサイクルを自動化することで、コストの管理、リスクの最小化、ネットワークインフラストラクチャ効率の最適化を支援します。AI とネイティブインテリジェンスを備えた ServiceNow のスイートは、IT 資産のコスト、使用状況、コンプライアンスに関する重要なインサイトを提供し、情報に基づいた意思決定と運用の簡素化を可能にします。
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