NIC（有線/無線）（NIC: ニック）
英語表記: NIC (Wired/Wireless)
概要
NIC（Network Interface Card、ネットワークインターフェースカード）は、コンピュータがネットワークに接続し、データを送受信するために不可欠な周辺機器とインターフェースの一つです。これは、コンピュータの内部で処理されたデジタルデータを、ケーブル（有線）や電波（無線）を通じて外部へ送出可能な信号に変換する役割を担っています。つまり、コンピュータをインターネットという広大な世界に繋ぐための「通信の玄関口」となる、非常に重要なコンピュータの構成要素なのです。
詳細解説
NICは、私たちが普段利用するPCやサーバーがネットワーク通信を行うための心臓部とも言える存在です。この部品がなければ、コンピュータは孤立した情報処理装置でしかありません。NICの機能は、私たちがネットワークを日常的に利用できる基盤を提供しています。
目的と主要な役割
NICの最も重要な目的は、コンピュータとネットワーク媒体（ケーブルまたは電波）との間の物理的・論理的な橋渡しをすることです。具体的には、NICはネットワークインターフェースとして以下の3つの主要な役割を果たします。
- 信号変換（物理層の機能）: コンピュータ内部のパラレルなデジタルデータを、ネットワーク媒体に適したシリアルな電気信号（有線）や電波（無線）に変換します。受信時には、外部からの信号をコンピュータが理解できるデジタルデータに戻す逆の変換を行います。
- MACアドレスの保持（データリンク層の機能）: すべてのNICには、製造時に世界で唯一の識別番号である「MACアドレス（Media Access Control Address）」が割り当てられています。このアドレスは、ローカルネットワーク内でデータを正確な宛先に届けるために利用される、NIC固有の「住所」のようなものです。
- データフレームの制御: ネットワーク通信の標準規格（主にイーサネットやWi-Fi）に基づき、送受信するデータを小さな塊（フレーム）に整形したり、データの送受信タイミングを制御したり、エラーをチェックしたりする機能を持ちます。
有線NICと無線NIC
NICは、接続方式によって大きく「有線」と「無線」に分けられ、それぞれ異なる特性を持っています。
- 有線NIC（Ethernet）: RJ-45コネクタを備え、LANケーブルを通じてルーターやスイッチングハブと物理的に接続します。電気信号を利用するため、通信速度が安定しており、遅延が少なく、高速なデータ転送が可能です。特にサーバーやデータセンターなど、高い安定性と信頼性が求められる環境で利用されます。
- 無線NIC（Wi-Fi）: アンテナを備え、電波を利用して無線アクセスポイント（ルーター）と接続します。ケーブル配線が不要なため、ノートPCやスマートフォン、タブレットなど移動性が求められるデバイスで広く利用されています。近年は技術の進化により、有線に匹敵する高速通信が可能になっていますが、電波干渉などの影響を受ける可能性があります。
動作の仕組みと階層構造における位置づけ
NICの動作は、ネットワークの基本モデルであるOSI参照モデルの下位2層（第1層：物理層、第2層：データリンク層）の機能を集約しています。
アプリケーションから送られてきたデータは、OSIモデルの上位層を経由して、最終的にNICへと渡されます。NICは、このデータを物理層の要件（電気信号や電波）に合わせて変換し、外部へと送り出します。同時に、データリンク層の機能として、MACアドレスを用いて隣接する機器との通信を確立します。
このように、NICはコンピュータがネットワークという外部環境と実際にデータをやり取りするための、最も物理的なインターフェースの役割を果たしており、コンピュータの構成要素として欠かせない存在なのです。
具体例・活用シーン
NICは、現代のあらゆるデジタルデバイスに組み込まれている、非常に身近な技術です。私たちが意識することなく、日々の通信を支えてくれています。
- デスクトップPCやサーバーへの内蔵: 多くのデスクトップPCのマザーボードには、高速な有線NICチップが標準で搭載されています（オンボードNIC）。サーバーにおいては、高い信頼性と帯域幅を確保するために、複数のポートを備えた高性能なNICが使用されるのが一般的です。
- ノートPCのモバイル利用: ノートPCやタブレットは、カフェや学校など、どこでもインターネットに接続できるよう、高性能な無線NIC（Wi-Fiモジュール）を搭載しています。これにより、ケーブルに縛られることなく自由に移動しながら作業ができます。
ネットワークの「通訳者兼郵便窓口」としてのNIC
NICの役割を、国際的な物流システムに例えると理解しやすくなります。
コンピュータ内部で処理されたデータは、まるであなたが書いたデジタルなメッセージ（手紙）のようなものです。このメッセージをネットワークという外部に送るためには、適切な形式に変換し、正確な住所を付与する必要があります。
ここでNICは「通信の通訳者兼郵便窓口」として機能します。
- データフレーム化（梱包作業）: まず、NICはメッセージをネットワークの規格に合った「頑丈な箱」（データフレーム）に梱包します。この箱には、送り主である自分のMACアドレスと、ローカルネットワーク内の送り先（ルーターや他のPC）のMACアドレスという「物理的な住所」を正確に記載します。
- 信号変換（翻訳と発送）: 次に、NICはこの箱を、ケーブルや電波という「配送ルート」に適した形式（電気信号や電波）に翻訳（変換）します。そして、この信号を物理的に外部へ送り出します。
もしNICがなければ、コンピュータはネットワークという共通言語を話せず、データを外部に発送することも、外部からの荷物（データ）を受け取って解読することもできません。NICのおかげで、データは正確に識別され、適切なルートで送受信できているのです。
資格試験向けチェックポイント
NICは、ITパスポート試験や基本情報技術者試験、応用情報技術者試験において、ネットワークの基礎知識として頻出する重要なテーマです。NICがネットワークインターフェースとして果たす機能に焦点を当てて学習しましょう。
- MACアドレスの絶対的な理解: NICに固有に割り当てられた世界で唯一の物理アドレス（ハードウェアアドレス）であることを確認してください。IPアドレス（論理アドレス、第3層）との役割の違いを明確に区別する問題は、非常に頻繁に出題されます。
- OSI参照モデルとの関連性: NICは、物理層（L1）とデータリンク層（L2）の両方の機能を担います。L1は信号変換、L2はMACアドレスによる宛先指定とフレーム制御です。どの層の機能がNICに関連するかを問う問題に対応できるようにしましょう。
- ARP（Address Resolution Protocol）の役割: IPアドレスから対応するMACアドレスを解決するためのプロトコル（ARP）は、NICが持つMACアドレス情報と密接に関わっています。ARPがローカルネットワーク内でどのように機能するかを理解しておくと、応用問題に強くなります。
- アクセス制御方式: 有線LAN（イーサネット）で用いられるCSMA/CDや、無線LAN（Wi-Fi）で用いられるCSMA/CAといったアクセス制御方式は、NICのコントローラーチップによって実行される機能の一部です。それぞれの特徴と違いを押
