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インターネットの仕組みと歴史を詳しく解説|回線の接続方法・プロバイダとは

更新日:2020.09.25

インターネットの仕組みを始め、その歴史を紐解いてどのように利用するのかまで徹底的に解説します。インターネット利用に必要な回線の種類や具体例、どのように接続されているのか、おすすめの回線も紹介します。また、各回線の接続方法についてもそれぞれ詳しく説明します。

「インターネット」は現在誰もが簡単に利用できる便利なネットワークで、生活の一部となっています。

パソコンだけでなくスマートフォンからも簡単に使えて、実際にこの記事を読んでいる人も今まさに利用しています。

しかし、そんな「インターネット」がどのような仕組みで機能しており、どのような歴史を歩んできたのかわからないという人も多いのではないでしょうか。

ここではインターネットの仕組みを始め、その歴史やインターネットの利用に必要な回線について深く掘り下げて解説していきます。

インターネットの詳しい仕組みと基礎知識

インターネットとは個人・法人・家族などによって作られた様々なネット環境が、通信回線を通して世界中の情報とやり取りをしている世界規模のネットワークのことです。

ネットワークの「ネット」は、コンピューター同士がクモの糸の網目のように繋がっていることから名付けられました。

インターネットを利用するには、通信回線とそれを繋ぐプロバイダ(ISP)が必要になります。回線の種類は大きく分けて「光回線(有線)」と「モバイル回線(無線)」の2つです。

パソコンやスマートフォンなどには「IPアドレス」という端末の住所のようなものが存在し、そこから他の端末に情報を送信しています。

この情報を格納・保存しているものを「サーバー」と呼び、情報を受け取る側を「クライアント」と呼びます。つまり、私達はサーバーを通して様々な情報を得ているのです。

また、個人や法人の建物内で利用するネットワークを「LAN(Local Area Network)」と呼び、一定の限定されたエリアで接続できるネットワークのことです。

一方で回線やプロバイダを介して、遠く離れたエリアの情報と繋がる大きいネットワークを「WAN(Wide Area Network)」呼びます。

インターネットの歴史

インターネットの主な歴史について紹介します。

1969年アメリカで軍事研究用に「ARPANET(アーパネット)」が開発される
1975年「TCP/IP」という標準化されたプロトコルが生まれ、端末の種類に関係なく通信できるようになる
1984年慶応大学で大学間のネットワーク「JUNET」が作られる。
1993年旧郵政省により商用利用が許可される

インターネットの最も古い起源は、1969年にアメリカで軍事研究用に開発された「ARPANET(アーパネット)」にあります。

4ヶ所の大学・研究所で接続し、10月にテキストメッセージの送信を成功させました。同年12月には4ヶ所すべての相互ネットワークが完成しました。

その後の1975年、端末の種類に関係なく通信できるように「TCP/IP」という標準化されたプロトコルが生まれました。このTCP/IPの登場により、OSが異なっていてもお互いに情報交換ができるようになりました。

さらにパケット通信を採用することで障害にも強いネットワークとなり、現在も利用されるほどインターネットの発展に大きく貢献しました。

日本では、1984年に慶應大学で作られた大学間のネットワーク「JUNET」が発端です。

1993年に旧郵政省がインターネットの商用利用を許可したことを皮切りに、一般向けの販売が開始され2年後の1995年には「インターネット」という言葉が流行語大賞になるほど話題となりました。

このように現在なくてはならない存在である「インターネット」は、日本だけでいうと40年にも満たない歴史ですが、それはインターネットが日々急激なスピードで成長をしているということです。

インターネットの速度について

通信速度を説明する際に用いられる「Mbps」「Gbps」「上り」と「下り」の意味についても確認しておきましょう。

Mbps、Gbpsとはどちらも1秒間に何bitのデータが送受信できるかを表す単位です。

基本的に重要視すべきなのは「下り」の受信速度を表す言葉で、ダウンロードや動画視聴、音楽ストリーミングなどがこれに当たります。

「上り」とは送信速度を表す言葉で、メールの送信や画像のアップロードなどが多い人はこちらも確認しましょう。

一般的にWebサイトの閲覧であれば「下り1Mbps~10Mbps」あればよいと言われています。

4Kなどの高画質動画をみるときは「下り20Mbps」あれば快適といえます。オンラインゲームをする場合は「下り30Mbps」が目安です。

インターネット回線の種類

インターネットを利用する際に必要な「回線」について詳しく見ていきましょう。

インターネットの回線には大きく分けて「光回線(有線)」と「モバイル回線(無線)」の2種類があります。

回線の種類通信の安定性速度制限設置工事ネットワーク
光回線高いなしありLAN
モバイル回線利用者数や制限に左右されるあり(「3日間で10GB利用すると速度制限がかかる」など)なしWAN

光回線

光回線は有線で物理的に接続するため、通信も安定しており比較的高速な通信が可能な回線です。また、利用制限がないため無制限でインターネットを利用できます。

速度も下り最大1Gbps以上であることが一般的です。

必ずしもこの速度がでるわけではありませんが、情報量の多いオンラインゲーム動画でも「下り30Mbps」あれば十分なため、十分に快適といえます。

具体的にはインターネットに接続されたプロバイダーがある基幹ビルを通して、最寄りの通信会社のビルへと繋がり、家や学校・会社へと接続されています。

ネットワートはLAN方式のため、限られた範囲でしか利用ができません。

「光回線」はさらに大きく次の3つに分けられます。

回線の種類主な会社
NTT系フレッツ光(2015年まで)、ドコモ光、ソフトバンク光、So-net光など
電力系コミュファ光、eo光、Pikaraなど
CATV系(ケーブルテレビ)J:COM、ITSCOM、ひかりdeネットなど

NTT系が取り扱っているもので「フレッツ光」があり、これはプロバイダを別途契約して利用する光回線です。

現在需要が高まってきているドコモ光やソフトバンク光はプロバイダと一体型になっているサービスです。同じキャリアのスマートフォンと紐付けると月額料金が割引される特典などもあります。

電力系は電力供給に利用している電柱に自社の回線を引き込んでいるもので、CATV系はローカル番組などを扱っているケーブルテレビ会社の持つ回線です。

電力系やCATV系の光回線の利用可能範囲が限定的であるのに対し、NTT系はもともとNTTが全国をほぼ網羅する回線網を有していたことから、利用可能範囲が広くなっています。

光回線を比較しておすすめを解説したこちらの記事もご覧ください。

光回線の速度を左右するIPv4・IPv6とは

コンピュータにはインターネット接続するコンピュータを見分けるために、それぞれIPアドレスという住所のようなものが割り当てられています。

この「IP(インターネット・プロトコル)」とは、インターネットの利用に際してコンピュータ同士のデータ通信方法について定められた規約です。

「IPv4」と「IPv6」は接続方法の種類で、それぞれアドレスの数が異なります。

接続方法概要
IPv4(PPPoE方式)アドレスの総数が約43億個
IPv6(IPoE方式)アドレスの総数が約340澗個

※340澗(かん)個=340兆の1兆倍の1兆倍

NTTの光回線網を利用する場合、従来の接続方法(PPPoE方式)だとNTTとプロバイダが共同管理している網終端装置を通る必要があります。

一般的な速度の低下は、インターネット利用者が増加したことによる、網終端装置の混雑であることが原因です。

一方で、IPoE方式という新しい接続方式を利用することで、網終端装置を通過せずにインターネット接続を行えます。IPoE方式の利用はIPv6での接続が必要です。

光回線の工事・接続方法

光回線を自宅やそのほかの建物内に引き込むには、「光コンセント」が必要です。そのため、初めて導入する場合は工事が必要です。

工事の方法には3つあり、基本的には1つめの方法では対応できない場合は2つめを試し、それでも無理だった場合は3つめを試すという流れになります。

【引き込み方法】

  • 電話線の配管を利用する
  • エアコンダクトから引き込む
  • 壁から引き込む

まずは電話線を繋ぐ配管を利用して、ケーブルを宅内に引き込めるかどうか確認します。電話線の配管にそこまでの余裕がなくできなかった場合は、エアコンダクトから引き込めるか試します。

エアコンダクトでも不可能だった場合には、壁に直径1cmほどの穴を空けて底からケーブルを引き込みます。

基本的には電話線の配管を利用した方法で引き込まれますが、状況に応じてこのようにほかの手段を確認していきます。

モバイル回線

モバイル回線は無線で接続する方法のため、通信の性能は光回線ほど安定しない点と、通信量に制限がある点がデメリットとして挙げられます。

しかし、設置工事が不要で、コンセントを差し込むだけで利用できるものや持ち運べるものもあるので、すぐに使いたい人や外出先でも使いたい人にはおすすめです。

無線回線には2つのパターンがあります。

1つ目はインターネットからルーターへ電波を引く「モデム」へは、光回線など有線の回線を利用しているケースです。

インターネットとモデム、ルーターまでは有線でつながっており、最終地点であるルーターが電波を飛ばすことで接続端末でのインターネットの利用が可能になります。

2つ目は無線の通信規格が別のケースです。たとえば、スマホは光回線ではなく、4GやLTEといった全く別の通信規格を利用しています。

同じくモバイルWiFiも、携帯キャリアの通信規格や独自の回線などを利用しているため、持ち運びが可能です。

このことからモバイル回線は、WANネットワークとして広い範囲で利用ができるのです。

モバイル回線であるWiMAXを利用した「カシモ WiMAX」と、「ソフトバンクエアー」の紹介をします。

カシモWiMAX

出典:カシモWiMAX

カシモWiMAXは端末によっては持ち運びも可能で容量無制限のものがあるため、たっぷり使いたい人にはおすすめのモバイル回線です。

ただし、無制限プランでも3日間で10GB以上利用すると速度制限が発生します。速度制限されるのは翌日の午後6時から深夜2時頃までのため、速度制限としては優しいです。

また、制限後の速度はおよそ1Mbpsで、You Tubeの標準画質程度であれば問題なく利用できるレベルです。

プラン料金
カシモWiMAX2+ ギガ放題プラン(無制限)初月:1,380円
2-24ヶ月:3,580円
カシモWiMAX2+ ライトプラン(7GB)初月:1,380円
2-24ヶ月:2,980円

カシモWiMAXの最大の強みは月額料金の安さです。初月1,380円とモバイルWi-Fi業界でも最安級です。

また、月額1,990円のU-NEXTが初月無料で利用できたり、月額300円で加入できる無償修理サービスなどオプションもあります。

【業界最安級】カシモWiMAXを契約する!

ソフトバンクエアー

出典:ソフトバンク取扱店DRM

ソフトバンクが提供しているモバイル回線で、工事不要でコンセントを挿し込むだけで使えるので誰でも簡単に利用開始できます。

持ち運びはできないものの、カシモWiMAXある速度制限が、ソフトバンクエアーにはありません。

下りは最大962Mbpsと高速でデータ容量も無制限なので光回線とも引けをとりません。

ただし、この最大962Mbpsというのはエアーターミナル4を使用した場合の速度になります。規格によっては速度が1/3程度にとどまることもあるようです。

公式サイトから地域の速度状況を確認しておきましょう。

また、25歳以下限定のキャンペーンも2020年7月1日から始まっているので基本料金と合わせて紹介します。

プラン料金
基本のプラン4,880円
U-25限定SoftBank Air割2,880円

ソフトバンクのスマートフォンを使っている人であれば基本料金から割引が適用され、セットで利用するとスマートフォンの利用料金が永年1,000円引きになります。

ソフトバンクユーザーを始め、25際以下でこれからモバイル回線の利用を考えている人におすすめです。

25歳以下限定のキャンペーンについては、終了時期がなくいため掲載時の情報となります。今後キャンペーンの内容や期間は予告なく変更される場合がるため、最新の情報は必ず公式サイトで確認してください。

ソフトバンクエアーを契約する!

※通信速度は、お住いの地域や環境、または接続環境によって変動しますのであくまで参考値としてお受け取りください。

マンションの光回線の仕組み

マンションに光回線を引き込むには、3つの種類が用いられています。

光配線方式

通信が安定して速度の低下があまり起こらないのが、光配線方式です。

この方式では電柱を伝って、回線用の共有スペースとなる「MDF(主配線盤 )」から宅内までを全て光ファイバーで接続されています。

電柱からMDF、スプリッタまでの光ファイバーを各戸に分岐させることで、宅内に接続できるという仕組みです。

接続に使われるケーブルが全て光ファイバーのため、通信速度も安定して速く通信品質も高いです。戸建てでも光回線はこの方式を利用します。

VDSL方式

光ファイバーケーブルだけでなく、電話線も用いた接続方式である「VDSL方式」について紹介します。

電柱から共有スペースであるMDFまでは光ファイバーが用いられ、MDFから各部屋への接続が電話線でつながる方法です。

マンションにも電話用のMDFは基本的に備え付けられているので、従来まではこの方式が主流でした。

しかし、電話線で接続されていることで通信速度が低下し、平均の最大通信速度は100Mbpsとなっています。

そのため、光回線の速度の恩恵は受けにくい形です。しかし、有線での接続に変わりはないので、現在でも利用されている回線で無線での接続よりは安定した通信が可能です。

LAN配線方式

集合型回線終端装置を用いた「LAN配線方式」について確認していきます。

電柱からMDFまでが光ファイバーケーブルなのは他の方式と同じですが、MDFに設置された集合型回線終端装置から宅内まではLANケーブルという点が異なります。

また、宅内に引き込まれたLANケーブルとは別に、パソコンなどの接続機器へ繋ぐのもLANケーブルとなっています。

住人によって大容量の通信量を利用する人がいる場合、ほかの住人のインターネット通信は速度が低下することがあります。

しかし、この方式は共有回線のため、マンションによっては「インターネット完備」とされ、インターネットの利用料が共益費に含まれており、ユーザーは実質無料で使える場合もあります。

インターネットの料金の仕組み

インターネットを利用する際に必要になる費用について詳しく解説します。

インターネットの利用に際して契約をした後に、「契約時にかかる初期費用」と「利用時にかかる月額料金」という2つの費用がかかります。

モバイル回線の場合は回線の設置工事は不要なので、契約時に発生する工事費用はかかりません。

契約時にかかる初期費用

契約をした際には基本的に工事費用と契約・登録費用がかかります。

工事費用は主に固定回線を利用した場合に発生するもので、18,000〜35,000円程が相場です。

インターネットの契約・登録費用の相場は800〜3,000円程と幅がありますが、メーカーによって異なります。

とくに工事費用が無料になるキャンペーンが実施されていたり、分割払いに対応しているメーカーもあるので上手く使い分けるのがおすすめです。

また、一人暮らしの人は、固定回線ではなく「モバイル回線」で十分対応できるものもあるので、自分が普段どれくらいデータを使うのかを調べておくとよいでしょう。

利用時にかかる月額料金

基本的には月額利用料金となっており、回線の利用料金のほかにプロバイダの料金が別途必要です。固定回線であるNTT東日本とNTT西日本の定額プランを例に、回線のみの月額料金を見てみましょう。

固定回線戸建て集合住宅
NTT 東日本4,700円〜3,050円〜
NTT 西日本4,300円〜2,850円〜

次はプロバイダの料金をYahoo!BB光フレッツコースとOCN、BIGLOBEの3社で比較します。プロバイダは地域に関わらず、メーカーによって料金が異なります。

プロバイダ戸建て集合住宅
Yahoo!BB 光フレッツコース1,200円950円
OCN1,100円900円
BIGLOBE1,200円900円

このようにインターネットを利用する際には、工事費用と契約料に加えて回線の利用料とプロバイダの利用料がかかります。

最近ではNTTがフレッツ光をプロバイダに卸し、プロバイダと回線料が一緒になった「光コラボ」や、独自の光回線をもつ「NURO光」が人気です。

インターネットの仕組みを知って回線を選ぼう

インターネットは現代の生活になくてはならないネットワークで世界中の人が利用しています。

起源は1960年代アメリカで開発された軍事研究用ネットワーク「ARPANET」で、そこから日本を始め世界中で利用できるまで広まりました。

インターネットを利用する際には回線・プロバイダが必要ですが、現在主流となっている光回線の中には別々に契約するものだけでなく一体型で提供しているメーカーもあります。

また最近では引っ越しや工事費の観点から、工事不要なモバイル回線も需要が上がってきています。

このように数ある回線の中から「普段どれくらい利用するのか」「戸建てか集合住宅か」「どういった地域に住んでいるのか」などを考慮し、自分に合った回線を選びましょう。

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