ワイドエリア・ネットワーク（WAN）とは

最大かつ最もよく知られているWANはインターネットであり、世界中にある多数の小規模ネットワークの集合体です。

1950年代にアメリカ空軍によって初めて導入されたWANは、非同期転送モード（ATM）、パケット・スイッチング、ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）、そして最終的には現代のインターネットといった現代の通信テクノロジーの進歩を活用することで、長年にわたって進化してきました。今日、WANはほとんどの現代企業が機能する上で重要であり、グローバル・フットプリントを採用する企業がタイムゾーンや大陸、さらには海を越えて情報やリソースを交換するのに役立っています。

WANは、ローカル・エリア・ネットワーク（LAN）として知られるコンピュータやその他の小型デバイスで構成される、一連の小さな相互接続ネットワークで構成されています。

ローカル・エリア・ネットワーク（LAN）は、コンピュータや携帯電話などのデバイスが小規模な地理的領域にわたってデータや情報を安全に共有できるようにするシステムです。LANはWANの地理的エリアのごく一部しかカバーできませんが、保守が容易でコスト効率も高くなります。LANでは通常、イーサネットやWi-Fiなどの機能に必要なネットワーク・テクノロジーは1つだけです（一方、WANでは多くの場合、多数のネットワーク・テクノロジーが必要になります）。

ワイド・エリア・ネットワーク（WAN）は、地理的エリア全体に一連のLANを接続することで機能し、LANを使用してデバイスがサービス・プロバイダーを通じて情報とリソースを交換できるようにします。WANアーキテクチャは、現代のあらゆる通信を効果的に標準化する一連のルールである開放型システム間相互接続（OSI）モデリングに従って設計されています。

WANは、ネットワークのさまざまなレベルまたは層で動作するさまざまなネットワーク・テクノロジーに依存して、ネットワークを機能させています。その中核として、WANはデータ・パケット、ルーター、エンドポイントという3つの主要コンポーネントが関与するデータ交換に最も依存しています。

• データパケット： データ・パケット：データ・パケットとは、ネットワーク（インターネットなど）を介して送信される情報の小さな単位のことで、データそのものと、送信元や宛先といったルーターの情報の両方を含んでいる。

• ルーターとルーティング：ルーターは、「ルーティング」と呼ばれるプロセスでネットワーク全体のパス上にデータ・パケットを誘導する物理デバイスおよび論理コンポーネントの両方を指す場合がある。ルーターは、データ・パケット内に含まれる情報に基づいて、それを送信するための最適なルートを決定する。

• エンドポイント：WAN内のエンドポイント（エンド・ノードとも呼ばれる）は、データの交換に使用できるネットワークに接続された物理デバイスを指す。通常、これはコンピューター、ノートPC、スマートフォン、またはサーバーとなる。

WANは通常、エンドポイントへの接続方法に基づいて、スイッチ型WANまたはポイントツーポイントWANのいずれかに分類されます。

スイッチ型WAN：スイッチ型WANは、携帯電話ネットワークのセル・タワーなどの共有ネットワーク・インフラストラクチャーを使用してデバイスに接続する。スイッチ型WANでは、複数のコンポーネントを利用するLANがスイッチング・エクスチェンジ（基本的には、ネットワーク全体でデータ・トラフィックを誘導する中央ハブ）によって管理されるネットワーク・リソースを共有する。スイッチ型WANは、可変パケットではなく固定サイズでネットワーク上にデータ・パケットを送信する、非同期転送モード（ATM）として知られるテクノロジーに依存している。

スイッチWANは、比較的低遅延の、高速で信頼性の高いデータ転送に理想的です。これは、現代のリアルタイムなアプリケーションに必要とされる種類のデータ転送と一致しています。

ポイントツーポイントWAN：ポイントツーポイントWAN設計では、2つのLANをリース回線（通常は通信プロバイダーからリースするプライベート接続）を介して接続し、組織が専用のインターネット接続を独占的かつプライベートに使用できるようにする。おそらく、ポイントツーポイントWANの最もよく知られている例は、電話回線に依存した元のダイヤルアップ・インターネット接続である。現代の企業は通常、ポイントツーポイントWANを使用して、物理的に異なる場所にあるオフィス間のプライベートで高速な固定帯域幅接続を実現する。

ポイントツーポイントWANは、ポイントツーポイント・トンネリング・プロトコル（PPTP）と呼ばれるテクノロジーに依存して機能する。PPTPはプロトコル、またはルールであり、ユーザー向けに検証済みのプライベートネットワーク（VPN）を確立する際に役立つ。PPTPを使用すると、ユーザーは、ネットワーク経由で情報を送信するために広く標準的に使用されている伝送制御プロトコル/インターネット・プロトコル（TCP/IP）を使用して、リモート・クライアント（エンドポイント）からサーバーにデータを転送できる。

ビジネス目的でWANを活用しようとしている組織は、独自のネットワーク・インフラストラクチャーを構築するにはコストとリソースを大量に消費するため、通常、ネットワーク接続とインターネットサービスをサードパーティ・プロバイダーに頼っています。WANに対応している最も一般的な接続の種類は次のとおりです。

• リース回線：多くのWANは、その接続において、2つのLANエンドポイントをリンクする直接接続としてリース回線に依存している。インターネット・サービス・プロバイダーは、WANにネットワーク・インフラストラクチャーを活用しようとする組織にリースする物理接続と仮想接続の両方を所有している。

• トンネリング：トンネリングとは、公衆インターネット上で暗号化されたデータパケットを移動させることで、WANが物理的に異なる場所にあるLANを接続するもう一つの一般的な方法である。リース回線は、独自の帯域幅が保証された専用のプライベート接続を提供するため、コストが高くなる。一方、トンネリングは既存のパブリック・ネットワーク上を移動するデータを保護する方法を提供する。トンネリングは通常、リモート・ユーザーを安全なネットワークに接続するためにのみ使用され、リース回線は組織全体を接続するために使用される。

• マルチプロトコル ラベル スイッチング：マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（MPLS）は、ネットワーク経由でデータを送信する際のセキュリティとスケーラビリティを向上させるルーティング方法。MPLSを使用すると、組織は重要なデータをより短く、より高速なパスでネットワークを通じてルーティングできるため、ネットワークのパフォーマンスが向上する。MPLSは、組織がATM、イーサネット、フレーム・リレー（OSIテクノロジーに基づく、広く使用されているWAN標準）などの既存のネットワーク・インフラストラクチャー上に統合ネットワークを構築する上で役立つ。MPLSを使用すると、組織によっては複数のルーティング・ドメインを持つ大規模で複雑なネットワークをより効率的に管理できる。

• ソフトウェア定義WAN：ソフトウェア定義広域ネットワーク（SD-WAN）は、コストを削減し柔軟性を高めることを目的として、MPLSテクノロジーを応用したものの一つ。SD-WANでは、MPLSテクノロジーは固定接続ではなくブロードバンド・インターネット接続に適用される。従来のWANとは異なり、SD-WANは集中型コントローラーを利用してネットワーク上のトラフィックを管理し、特定のアプリケーションのニーズや変化するネットワーク条件に対応するための、よりカスタマイズ可能なデータ・ルーティングを可能にしている。SD-WANは、従来のWANやMPLS接続では速度が低下する可能性がある、リソースを大量に消費し、クラウドベースのSoftware as a Service（SaaS）アプリケーションへの高速で効率的かつ信頼性の高い接続を提供するためによく使用される。SD-WANは、最も急速に成長しているWANテクノロジーの1つ。市場規模は約40億米ドルで、今後5年間に32.5%の複合年間成長率（CAGR）で成長すると予想されている。¹

他のネットワークと同様、WANは、データとリソースの共有方法を規定する、プロトコルと呼ばれるルールベースの一連の原則に基づいて機能します。ここでは、WANを制御する最も重要なプロトコルをいくつか紹介します。

• フレーム・リレー：フレーム・リレーは、データをパッケージ化してフレーム・リレー・ノード（基本的には、ネットワーク上のポイント間でデータをやり取りするスイッチ）でネットワーク全体を移動できるようにする方法。フレーム・リレーは、地理的に分散した場所にあるLANに属するスイッチとルーター間でデータを移動し、それらをより大きなWANに接続して、高速で安全なデータおよびリソースの交換を促進する。

• 非同期転送モード：非同期転送モード（ATM）は、WANテクノロジーに依存するATMネットワーク・デバイスがデータを53バイトのセルにフォーマットして、別の宛先またはノードに送信できるようにするテクノロジー。ATMセルは宛先ノードに到達すると、元の形式に再構成され、読み取りできるようになる。1990年代後半には、コストが低く、高速であるため、多くのATMネットワークがイーサネット接続に置き換えられた。

• TCP/IP：伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル（TCP/IP）は、コンピュータ・ネットワークで最も広く使用されているプロトコルの一つであり、インターネット上でのデータの移動方法について規定している。TCP/IPは、世界中のノード間でのデータのパケット化、アドレス指定、送信方法に関する規則を定めている。長年にわたり多くのバージョンが存在し、最新のものはIPv6（インターネット・プロトコル・バージョン6）。

• Packet over SONET/SDH（POS）：Packet over SONET/SDH（POS）は、インターネット・サービスやケーブル・テレビ・プロバイダーなどの光ファイバーに依存するネットワークでポイントツーポイント通信を行う方法について定める、重要なWAN通信プロトコル。POSは、光ファイバーケーブルを介して大量のデータパケットを高速かつ効率的に転送することを可能にする。

WANは1950年代に発明されて以来、クラウド・コンピューティング、ワイヤレス・テクノロジー、さらには人工知能（AI）など最先端のイノベーションを活用して性能を向上させ、デジタル・テクノロジーの進歩の最前線に立ってきました。ここでは、現代の企業がWANの性能を最適化する3つの方法を紹介します。

• プロトコル・アクセラレーション：プロトコル・アクセラレーションは、WAN最適化の方法として広く使われ、ネットワーク上でのデータ転送方法を改善する。データ圧縮とプロトコルのインテリジェントな処理を利用したプロトコル・アクセラレーションは、広く離れた場所にあるノード間のデータ通信を合理化し、レイテンシーを低減し、さらには帯域幅使用量を削減できる。

• レートと接続制限の設定：現代のネットワーク管理者がWANのパフォーマンスを向上させる別の方法として、ネットワーク上の帯域幅とオープン・インターネット・アクセス・リンクの数を減らすことがある。WANの使用方法を定義するルールを設定することで、たとえば、ビデオ・ストリーミング、ゲームまたはその他のリソースを大量に消費するアクティビティを制限することで、ビジネス・アプリケーションの帯域幅と可用性を向上させることができる。

• トラフィック・シェーピングとネットワーク・セグメンテーション：トラフィック・シェーピングとネットワーク・セグメンテーションは、WAN全体のセキュリティーと性能の向上に役立つ最新のネットワーク管理者ツール。トラフィック・シェーピングでは、ネットワーク内の特定の高速ルートでどのような種類のデータ・パケットを流すことができるか優先順位を付け、ネットワーク管理者が重要なアプリケーションのデータ・フローを優先できるようにする。ネットワーク・セグメンテーションにより、ネットワークが個別のゾーンに分割され、管理者はそれらのゾーン内のトラフィックをより厳密に制御できるようになるため、サイバー攻撃が異なるゾーン間で拡大しにくくなる。

WANは、広い地理的エリアにオフィスを構える企業に、安全で高速かつ効率的な通信方法とリソースを共有する手段を提供します。WANを使用することで、組織はリモート・ワーカーを支店や本社に接続し、複数の場所で重要なアプリケーションを同時に実行できます。WANアーキテクチャーが企業環境にもたらす最も一般的なメリットは次のとおりです。

WANは、場合によっては数百キロ、場合によっては数千キロもの広範な地理的領域にわたって、従業員とアプリケーションを安全に接続します。たとえば、締め切りに間に合わせるため夜間作業するアジアのチームは、朝に仕事を発表するニューヨークのチームと同じアプリケーションを使用できます。リアルタイムでコミュニケーションをとり、共同作業し、リソースを共有できます。

WANは、単一の中央地点から管理および保守できるように構築されています。ITリーダーは、SaaSフレームワークを使用してアップデートを展開し、問題を解決できます。従業員は重要なアプリケーションの最新バージョンを常に把握し、パフォーマンスをリモートで監視および最適化できます。

WANは、リモートワーカーに、場所にかかわらず高速で安全なアプリケーションを提供します。WANによって、従業員はどこにいても重要なファイルにアクセスして共有し、仕事で共同作業し、重要なアプリケーションを使用できます。さらに、現代のWANには、従業員が共有する機密データを保護するために、ファイアウォールや暗号化などの最新のセキュリティ・テクノロジーが組み込まれています。

最新のWANを使用すると、場所にかかわらず企業がネットワーク接続を簡単に追加または削除できるため、アプリケーションと労働力のシームレスな拡張性が実現します。最新のクラウド・ソリューションとワイヤレス・ネットワーク・テクノロジーを使用することで、WANを導入する企業は、既存のIT インフラストラクチャーを全面的に見直すことなく、必要に応じてネットワークを拡張または縮小できます。

WANは、官公庁・自治体やフォーチュン500企業から大学、銀行、病院に至るまで、世界で大きな成功を収めている組織の多くで広く使用されています。WANの最も一般的なユースケースをいくつか紹介します。

官公庁・自治体、たとえば米国の連邦捜査局（FBI）、財務省、国務省などの機関は、従業員がリソースを共有し、重要なアプリケーションにリモートでアクセスできるように、WANに大きく依存しています。WANのスピード、柔軟性、セキュリティにより、機密かつタイム・センシティブな情報を安全な環境で共有するなどの重要な機能を実用化できます。

WANは、世界中の銀行の支店とオンライン・バンキング・サービスを接続し、リアルタイムの金融取引が高速かつ安全に実現するようにします。SD-WANを利用することで柔軟性が向上し、MPLS、LTE、ブロードバンドなど、さまざまな種類の接続を利用できるようになり、口座取引と財務記録の共有が高速化および簡素化しました。

病院はWANを使用して、機密性が高く、多くの場合タイム・センシティブな患者情報を安全かつ安全に共有し、また医師が高度なアプリケーションにアクセスできるようにしています。医療業界では、WANによって医療従事者が電子カルテ（EHR）にアクセスし、治療計画についてリモートで共同作業できるようになります。

衣料品店や家電店など、さまざまな国に拠点を置く小売チェーンでは、WANを利用して在庫システムを倉庫に接続し、商品の出荷が必要になったときにアラートを発しています。さらに、WANは、顧客の好みや傾向に関するリアルタイムの情報を提供する高度な分析アプリケーションをサポートしており、管理者が特定の品目に対する需要が高くなる時期と低くなる時期を予測する際に役立ちます。

製造業界では、WANが工場とオペレーションを接続することで、管理者がビジネス・プロセスをより効率的に監視し、非効率性を特定するのに役立ちます。さらに、WANはサプライチェーンや在庫に関するリアルタイムの情報を提供するアプリケーションをサポートし、管理者が製品やイノベーションの取り組みについて、より多くの情報に基づいた意思決定を行えるようにします。