Linuxネットワーキングとは

ネットワーク・インターフェース、ルーター、ドメイン・ネーム・システム（DNS）、ファイアウォールといった一連のプロトコルやツールを通じて、Linuxネットワーキングは柔軟かつ安全なネットワーキング・インフラストラクチャーを提供し、多くの企業が基幹業務アプリケーションで利用しています。

ネットワーキングはあらゆる種類のデジタル・コミュニケーションの基盤で、クラウド・コンピューティング、仮想化、ソーシャル・ネットワーキングなどの変革的なテクノロジーを支えるネットワーク上で、データやリソースの交換を可能にします。

世界で最も普及しているオープンソースのオペレーティング・システム（OS）であるLinuxは、これらのネットワーク、ネットワーク接続、ネットワーク・デバイスの構成、管理、セキュリティー確保において重要な役割を果たしています。

Linuxは、1960年代に開発されたコンピューティング・デバイス向けの初期のオペレーティング・システムの1つであるUnixを基盤としたオープンソースのオペレーティング・システム（OS）です。1991年に誕生して以来、Linuxは最も広く利用されているオペレーティング・システムの1つへと成長し、Microsoft社のWindowsやApple社のmacOSといったプロプライエタリー・プラットフォームに対する無償の代替手段を提供しています。現在、Linuxは多くのPC、サーバー、モバイル・フォン、そして幅広いその他のデバイス上で稼働しています。

LinuxネットワーキングはLinuxカーネルに大きく依存しており、Linuxカーネルはユーザーがシステムのハードウェアやソフトウェアを効果的に操作できるようにするコンピューター・プログラムです。すべてのLinuxシステムはカーネルを利用して通信を行い、ユーザーからのLinuxコマンドを受け取ります。

ネットワーキングとは、PC、モバイル・デバイス、ルーター、アプリケーションなどのコンピューティング・デバイスを接続し、データのやり取りやリソースの共有を可能にする方法を指します。ネットワークに接続されたデバイス（ネットワーク化デバイスとも呼ばれる）は、プロトコルと呼ばれる一連の規則に依存しています。これらのプロトコルは、データが物理接続やワイヤレス接続を介してどのように送受信されるかを定義しています。

コンピューター・ネットワーキングが発明される前は、情報やリソースを共有するためにコンピューターやコンピューティング・デバイスを物理的に移動させる必要がありました。これらは大型で重量のある機器だったため、その作業は非常に扱いにくいものでした。国防総省は1960年代後半に、情報やリソースの共有を容易にするため、世界初のコンピューター・ネットワークであるARPANETを構築しました。

現在、コンピューター・ネットワーキングはインターネット、検索、ソーシャルメディアなど、世界で最も変革的なテクノロジーのいくつかを支える基盤となっています。

Linuxネットワーキングは、次の4つの重要な概念に基づいて機能しています。

• 設定

• 管理

• セキュリティー

• 仮想化

これらの概念を組み合わせることで、ネットワークの構築方法、デバイスの配置場所、情報の共有方法が定義されます。ここでは、それぞれについて詳しく見ていきます。

Linuxのネットワーク構成とは、ネットワーク機能に不可欠なネットワーク・インターフェース、ルーティング、DNSといったネットワーク関連の要素を管理することを指します。Linuxネットワーキング構成において、ネットワーク・インターフェースはデバイスがLinuxネットワーク（物理または仮想）にどのように接続されているかを示します。ルーティングおよびルーティング・テーブルとは、ネットワーク・トラフィックとも呼ばれる情報がネットワーク上を通過する経路を指します。

ネットワーク構成を可能にするために、LinuxはTCP/IP、DHCP、ICMP、IPv4、IPv6、UDPなど、ネットワーク・トラフィックをデバイス間でどのように共有できるかを定める各種プロトコルをサポートしています。また、トラブルシューティング用のツールも含まれています。netstat、ifconfig、traceroute、tcpdumpといったコマンドライン・ツールはテキスト・ベースのインターフェースで、ユーザーがOSを通じてネットワークと直接やり取りできるようにします。

ドメイン・ネーム・システム（DNS）は、特定のドメイン名（例えばウェブ・アドレス）をインターネット・プロトコル（IP）アドレスに変換し、ネットワーク上のデバイスがそれらにアクセスできるようにします。ネットワーク構成においてIPアドレス指定は重要です。IPアドレスは複雑な数字の並びで、ユーザーにとってドメイン名よりも覚えにくいためです。

最後に、ファイアウォールはネットワーク構成時に設定されるシステムで、ネットワーク上のすべての送受信トラフィックを監視し、セキュリティーを維持します。

Linuxのネットワーク管理は、ネットワーク・トラフィック、サービス、接続状況を監視するためのツールと手法の集合です。これらのツールや手法は、シンプルなネットワーク・インターフェースを構築するものから始まり、幅広く活用できます。さらに、最新のクラウド環境向けに複雑なネットワーク・インフラストラクチャーを導入・構成することにも及びます。

ネットワーク監視は、Linuxネットワーク管理の重要な側面です。これは、ネットワークの動作を追跡し、パフォーマンスに影響を及ぼす可能性のある問題を特定・解決するためのツールを活用することを指します。その一例がnetstatで、これはLinuxのコマンドライン・ツールで、Linuxネットワーク接続の機能やルーティング、インターフェースのパフォーマンスに関する情報を提供します。

機能やテクノロジーが進化するにつれて、Linuxネットワーク管理はますます自動化に依存するようになっています。現在では、ネットワーク・インターフェースの構成、トラフィックの監視、システム状態の確認といった多くのタスクが自動的に処理され、重要なプロセスが効率化・簡素化されています。

Linuxネットワーク（Linux OSを実行する接続システム）は、ユーザーやシステムを不正な侵入から保護するために、さまざまなツールやテクノロジーを活用しています。ここでは、特に効果的なものをいくつか紹介します。

• ファイアウォール：ファイアウォールは、あらかじめ定義されたルールに基づいてネットワーク・トラフィックを制御するシステムです。Linuxネットワークにおいて、ファイアウォールは信頼できる内部ネットワークと、インターネットのような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。Linuxネットワークで広く利用されているファイアウォール管理ツールのひとつがiptablesで、これはファイアウォール・ルールやネットワーク・トラフィックを制御するコマンドです。

• オープンソース・コード：Linuxのオープンソース・コードは、セキュリティー脅威やデータ侵害に対する最も強力な防御のひとつです。グローバルな専門家コミュニティーが、Linuxシステムを支えるコードを常にレビューし改良し、脆弱性を迅速に対処しています。

• アクセス制御：Linuxネットワークにおけるアクセス制御とは、ルールや仕組みによってユーザー権限（つまりシステム上のファイルやプロセスを変更できる能力）を制限することを指します。

• 暗号化：Linuxネットワークでは、SSL/TLSやIPsecといったプロトコルが通信中のデータを暗号化し、ネットワーク間を移動する際に不正ユーザーが読み取ったり理解したりできないようにします。

• ロギング：ロギングとは、ネットワーク運用に関連するすべての活動を記録することで、システム・プロセスを綿密に監視するのに役立ちます。これらの記録は、Linuxネットワークで不正な侵入や不審な活動が発生した際に確認できます。

仮想化は、1台の物理マシンから複数のコンピュート・リソースを共有できるようにするテクノロジーです。Linuxネットワーク仮想化は、ルーターやスイッチなど通常ハードウェアに依存するネットワーク・リソースを仮想化し、より効率的に割り当てて活用できるようにします。

このプロセスを支援するために、Linuxネットワークはアプリケーションとハードウェアの間に抽象化層を作成し、アプリケーションを通じてハードウェアを簡単に管理できるようにします。抽象化層は、仮想化環境においてアプリケーションをより移植性が高く柔軟にするために不可欠です。

Linuxネットワークは、オープンソースという特性により、仮想化に非常に適しています。また、Linuxカーネルに組み込まれた仮想化モジュールであるKernel-based Virtual Machine（KVM）を使用し、ハイパーバイザーのように機能させることができます。

ハイパーバイザーは、複数の仮想マシン（VM）のインスタンスをそれぞれ独自のOSとともに、1台の物理サーバー上で同時に実行できるようにするソフトウェアです。Linux以外のシステムでは、ハイパーバイザーが仮想マシンにさまざまなコンピュート・リソースを積極的に割り当てますが、Linuxシステムではこのリソース割り当てをKVMが担います。

Linuxネットワークは、世界で最も成功している企業の一部に広く利用され、基幹業務アプリケーションやプロセスを接続し、実行できるようにしています。ここでは、Linuxネットワークの代表的なメリットを紹介します。

オープン性、柔軟性、セキュリティー機能を備えていることから、あらゆる規模や幅広い業種の企業が、最も複雑なネットワーク要件にLinuxネットワークを活用しています。ここでは、エンタープライズ・レベルにおける代表的なLinuxネットワークのユースケースを紹介します。

Linux OSとLinuxネットワークは、数百万もの企業ウェブサイトやデータセンターのホスティングに広く利用されています。これらのシステムは、eコマースやSoftware-as-a-Service（SaaS）の販売など、基幹業務機能を支えています。

Linuxは、リソース集約型のビジネス・アプリケーションを多数支えるウェブ・サーバーやアプリケーション・サーバーを実行するための、安定性とセキュリティーに優れた環境を提供します。Enterprise Apps社の昨年の報告によると、世界の上位100万台のウェブ・サーバーのうち96％以上がLinuxで稼働しています。¹

Linux OSはクラウド・コンピューティングの大部分を支えており、これはコンピュート・リソースへのオンデマンド・アクセスを実現するもので、エンタープライズ・レベルのIT環境の基盤となっています。Amazon Web Services（AWS）、Microsoft Azure、Google Cloud、Google Driveといった世界で最も普及しているクラウド・プラットフォームは、すべてLinuxおよびLinuxネットワーク上で稼働しています。

今日の先進的な企業の多くは、Linuxネットワークとその強力なセキュリティー機能群に依存し、複雑なサイバー攻撃から自社ネットワークを保護しています。

Linuxネットワークは世界でも最も優れた設計を持つファイアウォールを備えており、iptablesやnftablesといった、Linux環境特有の専用ツールを利用できます。

Linuxネットワークはコンテナ化されたアプリケーション向けに最適化されています。コンテナ化アプリケーションとは、アプリケーションのコード、ライブラリー、依存関係をまとめ、複数の環境で実行できるようにしたソフトウェアの単位です。現在、コンテナは最新のアプリケーション市場を席巻しており、世界市場規模は58億5,000万米ドルに達しています。この市場規模は、今後5年間で年平均成長率（CAGR）33％で拡大すると予測されています。²

Linuxネットワークは、多くの最新のDevOps環境をサポートしています。これらの環境はコンテナ化に依存し、出荷するコードがすべての適用可能な環境で十分にテストされていることを保証しています。