チュートリアル：ワイヤレスホームネットワークを構築する方法

by ブラッドリーミッチェル

ワイヤレスコンピュータネットワークの紹介

このチュートリアルでは、ワイヤレスホームネットワークの計画、構築、テストのプロセスについて説明します。主流のワイヤレスネットワーキングは長年にわたり驚異的な進歩を遂げていますが、ワイヤレス技術と用語はほとんどがわかりにくいままです。このガイドは、中小企業のネットワーキングにも役立ちます！

ワイヤレスLANを段階的に構築する

次の簡単な3ステップの方法を使用して、一般的なワイヤレスホームネットワーク、ワイヤレスLAN（WLAN）を構築できます。

1.お客様の状況に最適なWLAN設計を特定します。
2.良好なワイヤレスギアを選択します。
3.ギアを取り付け、設定済みのWLANをテストします。

私はこれらの各ステップをより詳細に分解する。

無線ですぐ使える？

この記事では、伝統的なケーブル接続されたネットワークを構築するのではなく、ワイヤレスに移行するという情報に基づいた決定を既にしていることを前提としています。数年前からワイヤレスギアが非常に高価だったため、価格は大幅に下がりました。ネットワーキングハードウェアは現在手頃な価格ですが、まだワイヤレスネットワークは誰にも（まだ）ありません。ワイヤレスが本当にあなたのニーズを満たしているかどうか不明な場合は、あなたのために適切なものを決定するために、さまざまな機能を調べてください。

ワイヤレスの利点

ワイヤレスは、従来の有線ネットワーキングに比べて明らかなメリットをもたらします。キッチンで調理している間にネット上でレシピをすばやく検索しようとしたことがありますか？子供たちは学校のプロジェクトのために寝室にネットワークコンピュータを必要としていますか？屋外のパティオでリラックスしながら電子メール、インスタントメッセージ、ゲームを送ることを夢見ましたか？これらは、ワイヤレスがあなたのためにできることのほんの一部です：

次の停止 - 用語

コンピュータ・ネットワーキングの分野は、かつて技術者の領域にあった。ネットワーク分野を研究する機器メーカ、サービスプロバイダ、および専門家は、専門用語でかなり重くなる傾向があります。ワイヤレスネットワーキング業界は、このレガシーを徐々に改善し、製品をより消費者にやさしく、家に簡単に組み込むことができます。しかし、業界にはまだまだ多くの作業があります。ワイヤレスホームネットワークの一般的な専門用語とその意味を簡単に見てみましょう。

購入する無線機器を調べたり、友人や家族とワイヤレスネットワークを話すときは、この基本的な用語をよく理解している必要があります。

WLANとは何ですか？

WLANは典型的な無線ホームネットワークであるとすでに言いました。それは、WLANが無線LANであり、LANが互いに物理的に近接して位置するネットワーク化されたコンピュータの関連グループであるためです。 LANは多くの家庭、学校、ビジネスで利用されています。あなたの家に複数のLANを設置することは技術的に可能ですが、実際にはこれを行うことはほとんどありません。このチュートリアルでは、自宅用の標準WLANを1つ構築する方法について説明します。

Wi-Fiとは何ですか？

Wi-Fiは、ワイヤレスネットワーク製品を販売するために使用される業界名です。新しいワイヤレス機器を購入すると、白黒のWi-Fiロゴや認定マークが表示されます。技術的に言えば、Wi-Fiは、802.11ファミリの無線通信規格（以下で説明）に準拠していることを示しています。しかし、今日のすべての主流の無線ホームネットワーク機器は今日802.11規格を使用しているため、基本的に「Wi-Fi」という用語は単にワイヤレス機器を他のネットワーク機器と区別しています。

802.11a / 802.11b / 802.11gとは何ですか？

802.11a 、 802.11b 、および802.11gは、3つの一般的な無線通信規格を表しています。ワイヤレスネットワークは、3つのいずれかを使用して構築することができますが、802.11aは他社との互換性が低く、大企業のみが実装するより高価なオプションになりがちです。

WEP、WPA、Wardrivingとは何ですか？

ワイヤレスホームおよび小規模ビジネスネットワークのセキュリティは、多くの人々にとって懸念されています。ラジオやテレビの受信機を使って駅の放送をチューニングするのと同じように、近くのワイヤレスホームネットワークから信号を受信するのは簡単です。確かに、Web上のクレジットカード取引は安全ですが、あなたの隣人はあなたが送るすべての電子メールとインスタントメッセージを盗んでいると想像してください！

数年前、WLANのこの脆弱性への意識を高めるために、ウォーゲームの実践を一般化した技術者もいました。安価な家庭用機器の助けを借りて、近所の家庭から発せられる無線ネットワークのトラフィックをスヌーピングする近所を歩いたり、モーターを運転したりしました。一部のウォードライバーは、無防備な人々の家庭のWLANにコンピュータをログインさえして、基本的に無料のコンピュータリソースとインターネットアクセスを盗んだ。

WEPは、セキュリティを強化するために設計されたワイヤレスネットワークの重要な機能でした。 WEPはネットワークトラフィックを数学的にスクランブル（技術的に言えば暗号化）しているので、他のコンピュータはそれを理解できますが、人間はそれを読むことができません。 WEPテクノロジは数年前には廃止され、WPAやその他のセキュリティオプションに置き換えられました。 WPAはウォードライバーや傍受者からWLANを保護するのに役立ちます。現在、一般的な無線機器であればすべてサポートしています。 WPAはオンまたはオフにできる機能なので、ネットワークを設定するときにWPAが正しく構成されていることを確認するだけで済みます。

次のページ - ワイヤレス機器の種類

無線ホームネットワークに見られる5種類の機器は次のとおりです。

この機器の中には、ホームネットワークの設定によってはオプションのものもあります。順番に各作品を調べてみましょう。

ワイヤレスネットワークアダプタ

WLANに接続する各デバイスには、ワイヤレスネットワークアダプタが必要です。ワイヤレスアダプタは、 NICとも呼ばれ、ネットワークインターフェイスカードの略です。デスクトップコンピュータ用のワイヤレスアダプタは、しばしば小型のPCIカードまたはときにはカードのようなUSBアダプタです。ノートブックコンピュータ用のワイヤレスアダプタは、厚いクレジットカードに似ています。しかし、今日では、ますます多くのワイヤレスアダプタがカードではなく、ノートブックコンピュータまたはハンドヘルドコンピュータに内蔵された小さなチップです。

ワイヤレスネットワークアダプタには、無線トランスミッタとレシーバ（トランシーバ）が含まれています。無線トランシーバは、コンピュータとネットワークとの間でメッセージの送受信、変換、フォーマット、および一般的な情報フローの編成を行う。購入する必要があるワイヤレスネットワークアダプタの数を決定することは、ホームネットワークを構築する際の最初の重要なステップです。ワイヤレスアダプタチップが内蔵されているかどうかわからない場合は、コンピュータの技術仕様を確認してください。

ワイヤレスアクセスポイント

無線アクセスポイントは中央のWLAN通信ステーションとして機能します。実際には、基地局と呼ばれることもあります。アクセスポイントは薄型軽量のボックスで、一連のLEDライトが前面に表示されています。

アクセスポイントは、無線LANを既存の有線イーサネットネットワークに接続します。ホームネットワークは通常、すでにブロードバンドルーターを所有しており、ワイヤレスコンピュータを現在の設定に追加したい場合にアクセスポイントをインストールします。ハイブリッド有線/無線ホームネットワークを実装するには、アクセスポイントまたはワイヤレスルーター（後述）を使用する必要があります。それ以外の場合は、おそらくアクセスポイントは必要ありません。

ワイヤレスルーター

ワイヤレスルーターは、ワイヤレスアクセスポイントであり、他にもいくつかの便利な機能が追加されています。有線ブロードバンドルーターと同様に、ワイヤレスルーターもインターネット接続の共有をサポートし、ネットワークセキュリティを強化するためのファイアウォールテクノロジを備えています。ワイヤレスルータは、アクセスポイントによく似ています。

ワイヤレスルータとアクセスポイントの主な利点はスケーラビリティです。内蔵された強力な内蔵トランシーバは、家庭全体に無線信号を広げるように設計されています。ルーターまたはアクセスポイントを備えた家庭用WLANは、コーナールームや裏庭には、たとえばない場合よりも優れた場所にアクセスできます。同様に、ルーターやアクセスポイントを備えた家庭用ワイヤレスネットワークは、ワイヤレスネットワークを持たないものよりも多くのコンピュータをサポートします。後で詳しく説明しますが、ワイヤレスLANの設計にルータまたはアクセスポイントが含まれている場合、すべてのネットワークアダプタをインフラストラクチャモードで実行する必要があります。それ以外の場合は、アドホックモードで実行する必要があります。

ワイヤレスルータは、最初のホームネットワークを構築する場合に適しています。ホームネットワーク用のワイヤレスルータ製品の良い例については、次の記事を参照してください。

家庭向けベスト802.11gワイヤレスルータ

無線アンテナ

ワイヤレスネットワークアダプタ、アクセスポイント、およびルータはすべて、アンテナを利用してWLAN上の信号を受信するのを支援します。アダプタのようなワイヤレスアンテナは、ユニットの内部にあります。多くのアクセスポイントのアンテナと同様に、他のアンテナは外部から見えます。無線製品に同梱されている通常のアンテナは、ほとんどの場合十分な受信を提供しますが、オプションでアドオンアンテナを取り付けて受信感度を向上させることもできます。基本的なネットワーク設定が完了するまで、この機器が必要かどうかは分かりません。

ワイヤレス信号ブースター

ワイヤレスアクセスポイントやルーターのメーカーの中には、シグナルブースターと呼ばれる小さな機器を販売しているものもあります。無線アクセスポイントまたはルータと一緒に設置された信号ブースタは、基地局トランスミッタの強度を向上させます。無線ネットワークの送受信を同時に改善するために、信号ブースターとアドオン・アンテナを一緒に使用することは可能です。

アンテナと信号ブースタの両方は、基礎が整った後、いくつかのホームネットワークに有用な追加物となり得る。範囲外のコンピュータをWLANの範囲に戻すことができ、場合によってはネットワークパフォーマンスを向上させることもできます。

WLAN構成

ワイヤレスLANの部分を十分に理解したので、必要に応じて準備を整えます。まだ設定が済んでいない場合は心配しないでください。私たちはそれらのすべてをカバーします。

下記の指針を最大限に活用するには、以下の質問に答えて回答してください：

有線のホームネットワークをWLANで拡張したいのですか、全く新しいネットワークを構築していますか？
何台のワイヤレスコンピュータをネットワークに接続する予定ですか？また、どこにホームが設置されますか？
ネットワークに接続されたコンピュータでは、どのオペレーティングシステムを実行しますか？
ワイヤレスコンピュータ間でインターネット接続を共有する必要がありますか？このWLANを他にどのように使用しますか？ファイル共有？ネットワークゲームですか？

ワイヤレスルータの設置

1台の無線ルーターが1台のWLANをサポートします。次の場合は、ネットワーク上のワイヤレスルータを使用します。

あなたは最初のホームネットワークを構築しています。
ホームネットワークをすべて無線で再構築したい、または
WLANのインストールをできるだけシンプルに保つ必要があります。

自宅の中央にワイヤレスルータを設置してみてください。 Wi-Fiネットワーキングの仕組み、ルーターに近いコンピュータ（一般的には同じ部屋または視線内）は、離れたコンピュータよりも優れたネットワーク速度を実現します。

無線ルーターを電源コンセントに接続し、オプションでインターネット接続のソースに接続します。すべてのワイヤレスルータはブロードバンドモデムをサポートしており、一部はダイヤルアップインターネットサービスへの電話回線接続をサポートしています。ダイヤルアップサポートが必要な場合は、必ずRS-232シリアルポートのルータを購入してください。最後に、ワイヤレスルータには内蔵のアクセスポイントが含まれているため、有線ルータ、スイッチ、またはハブにも自由に接続できます。

次に、 ネットワーク名を選択します。 Wi-Fiネットワーキングでは、ネットワーク名はしばしばSSIDと呼ばれます。ルーターとWLAN上のすべてのコンピュータは、同じSSIDを共有する必要があります。ルータは製造元が設定したデフォルト名で出荷されていますが、セキュリティ上の理由から変更することをお勧めします。製品のマニュアルを参照して、ご使用のワイヤレスルーターのネットワーク名を探し、 SSIDの設定に関する一般的なアドバイスに従ってください。

最後に、ルータのマニュアルに従ってWEPセキュリティを有効にし、ファイアウォール機能を有効にし、その他の推奨パラメータを設定します。

ワイヤレスアクセスポイントのインストール

1つの無線アクセスポイントが1つのWLANをサポートします。次の場合は、ホームネットワーク上のワイヤレスアクセスポイントを使用します。

ワイヤレスルータが提供する追加の機能は必要ありません。
既存の有線イーサネットホームネットワークを拡張しています。
家には4つ以上のワイヤレスコンピュータが散在しています（または計画しています）。

可能であれば、中央の場所にアクセスポイントを設置してください。必要に応じて、電源とダイヤルアップインターネット接続を接続します。また、アクセスポイントをLANルータ、スイッチ、またはハブに接続します。

もちろん、設定するファイアウォールはありませんが、この段階でネットワーク名を設定し、アクセスポイントでWEPを有効にする必要があります。

ワイヤレスアダプタの設定

ワイヤレスルータまたはアクセスポイント（ある場合）を設定した後、アダプタを設定します。製品の説明書に記載されているように、アダプターをコンピューターに挿入します。 Wi-Fiアダプタでは、 TCP / IPをホストコンピュータにインストールする必要があります。

製造元はそれぞれアダプタ用の設定ユーティリティを提供しています。例えば、 Windowsオペレーティングシステムでは、アダプタは一般に、ハードウェアのインストール後にスタートメニューまたはタスクバーからアクセスできる独自のグラフィックユーザーインターフェイス（GUI）を備えています。ここでは、ネットワーク名（SSID）を設定し、WEPをオンにします。次のセクションで説明するように、他のいくつかのパラメータを設定することもできます。すべての無線アダプタでWLANが正しく機能するには、同じパラメータ設定を使用する必要があります。

アドホックホームWLANの設定

すべてのWi-Fiアダプタでは、インフラストラクチャモード（一部の設定ツールではアクセスポイントモードと呼ばれます）とアドホックワイヤレス（ ピアツーピア ）モードのどちらかを選択する必要があります。ワイヤレスアクセスポイントまたはルーターを使用する場合は、すべてのワイヤレスアダプターをインフラストラクチャーモードに設定します。このモードでは、ワイヤレスアダプタは自動的にWLANチャネル番号を検出し、アクセスポイント（ルータ）と一致するように設定します。

または、すべてのワイヤレスアダプタをアドホックモードを使用するように設定します。このモードを有効にすると、 チャンネル番号の別の設定が表示されます。アドホック無線LANのすべてのアダプターには、一致するチャネル番号が必要です。

アドホックホームWLAN構成は、ごく近くに位置する数台のコンピュータのみで、家庭で正常に動作します。アクセスポイントまたはルータが切断された場合は、この設定をフォールバックオプションとして使用することもできます。

ソフトウェアのインターネット接続共有の設定

図に示すように、アドホックワイヤレスネットワークを介してインターネット接続を共有できます。これを行うには、コンピュータの1つをホスト（実質的にルータの代用品）として指定します。そのコンピュータはモデム接続を維持し、ネットワークが使用されているときは必ず電源をオンにする必要があります。 Microsoft Windowsは、アドホックWLANと連携するICS（Internet Connection Sharing）と呼ばれる機能を提供しています。

ここでは、ホームワイヤレスネットワークについて知っておく必要がある細かい点のいくつかについて説明します。

家庭内の無線信号干渉

Wi-Fiルーター（またはアクセスポイント）を設置するときは、他の家電製品からの信号干渉に注意してください。特に、電子レンジから3〜10フィート（約1〜3 m）以内に装置を設置しないでください。ワイヤレス干渉の他の一般的な原因には、2.4GHzのコードレス電話、ベビーモニター、ガレージドアオープナー、およびいくつかのホームオートメーションデバイスがあります。

あなたがレンガや石膏の壁のある家に住んでいるのであれば、部屋間に強いネットワーク信号を維持するのが難しいかもしれません。 Wi-Fiは最大300フィート（約100m）までの信号範囲をサポートするように設計されていますが、物理的障壁によってこの範囲が大幅に削減されます。すべての802.11通信（802.11aおよびその他の5 GHz無線2.4 GHz以上）は障害の影響を受けます。デバイスをインストールするときは、この点を念頭に置いてください。

ワイヤレスルータ/アクセスポイントの外部からの干渉

人口密度の高い地域では、ある人のホームネットワークからの無線信号が近隣の家庭に侵入し、そのネットワークに干渉することは珍しいことではありません。これは、両方の世帯が競合する通信チャネルを設定した場合に発生します。幸いなことに、ルータ（アクセスポイント）を設定するときには、（いくつかのロケールを除いて）採用されているチャネル番号を変更することができます。

たとえば、米国では、1〜11のWi-Fiチャンネル番号を選択できます。近隣からの干渉が発生した場合は、そのチャンネル設定を調整する必要があります。単に異なるチャンネル番号を使用しても、必ずしも問題が解決するとは限りません。しかし、両方の当事者がチャネル番号1、6 または11の異なる1つを使用すると、ネットワーク間干渉の排除が保証されます。

MACアドレスフィルタリング

新しいワイヤレスルータ（アクセスポイント）は、 MACアドレスフィルタリングと呼ばれる便利なセキュリティ機能をサポートしています。この機能を使用すると、ルータ（アクセスポイント）にワイヤレスアダプタを登録して、リストにないワイヤレスデバイスからの通信をユニットが拒否するように強制できます。強力なWi-Fi暗号化（理想的にはWPA2以上）と組み合わせたMACアドレスフィルタリングは、非常に優れたセキュリティ保護を提供します。

ワイヤレスアダプタプロファイル

多くのワイヤレスアダプタはプロファイルと呼ばれる機能をサポートしており、複数のWLAN設定をセットアップして保存できます。たとえば、家庭用WLANのアドホック構成とオフィスのインフラストラクチャモード構成を作成し、必要に応じて2つのプロファイルを切り替えることができます。ホームネットワークと他のWLAN間を移動する予定の任意のコンピュータでプロファイルを設定することをお勧めします。あなたが今使っている時間は後でずっと多くの時間と悪化を救うでしょう。

ワイヤレスセキュリティ

WPA2は、ホームネットワーク上でワイヤレスセキュリティを有効にするためのオプションの中でも最も優れていると考えられます。しかし、このような高いレベルの保護をサポートしていない機種もあります。通常のWPAは、ほとんどのネットワークでうまく機能し、WPA2の代替手段として適しています。可能であれば、最後の手段を除いて、古いWEPテクノロジを使用しないようにしてください。 WEPは、偶然にもネットワークにログインするのを防ぎますが、攻撃者に対しては最小限の防御を提供します。

ワイヤレスセキュリティを設定するには、方法を選択し、キーまたはパスフレーズと呼ばれる長いコード番号をルータとすべてのデバイスに割り当てます。ワイヤレス接続が機能するには、ルータとクライアントデバイスの両方で一致するセキュリティ設定を構成する必要があります。パスフレーズを秘密にしておけば、コードを知った他の人がネットワークに簡単に加わることができます。

一般的なヒント

コンポーネントのインストールが完了しても、ホームネットワークが正しく機能していない場合は、体系的にトラブルシューティングしてください。

インターネットにアクセスできない？一時的にファイアウォールをオフにして、ファイアウォールの設定に問題があるかどうか、またはその他の問題があるかどうかを判断します。その他 - インターネットに接続できませんか？
同様に、ワイヤレスアダプターを1つずつオンにしてテストして、問題が単一のコンピューターに分かれているのか、すべてに共通しているのかを判断します。
インフラストラクチャモードのネットワークが機能していない場合は、アドホックワイヤレス構成を試してください。おそらく、アクセスポイントまたはルータの問題を特定するでしょう
組織的に作業するために、ネットワークを構築する際に、ネットワーク名、セキュリティキーやパスフレーズ、MACアドレス、Wi-Fiチャネル番号などの重要な設定を書き留めてください（その後、証拠を食べてください）。
間違いを心配しないでください。いつでも戻って任意のWLAN設定を変更することができます

最後に、ネットワークの性能が機器メーカの数値と一致しない場合は、驚かないでください。たとえば、802.11g機器は技術的に54Mbpsの帯域幅をサポートしていますが、それは実際には決して達成されない理論上の最大値です。大量のWi-Fiネットワーク帯域幅は、制御できないオーバヘッドによって消費されます。ホームネットワーク上の最大帯域幅の約半分以上（54Mbpsリンクの場合、最大で約20Mbps）が見込まれます。