いつも見ているYouTube
いつも何気なく見ているYouTube。再生ボタンを押して、動画が映る。
当たり前すぎて、気にしたこともないと思う。
あれ、どうやって見えてるか知ってます？
再生ボタンを押した瞬間、データが走り出す。あなたのPCから出発して、いくつもの場所を通り抜けて、YouTubeのサーバーまでたどり着く。そして動画データが同じ道を戻ってきて、画面に映る。
この旅には 7つの停車駅 がある。
1つずつ、見ていこう。
停車駅 1 — PC
旅の始まりは、あなたのPC。
再生ボタンを押すと、PCの中にある NIC（ニック） という部品が動き出す。Network Interface Card、ネットワークに繋がるためのカードだ。
NICの仕事は、データを電気信号や電波に変えて送り出すこと。PCの中のデータは「0と1」のデジタル情報だけど、ケーブルや電波で運ぶには物理的な信号に変換しなければならない。その変換をやっているのがNICだ。
NICが動かなければ、旅は始まらない。データが信号に変わったら、次はその信号を運ぶ道が要る。
停車駅 2 — WiFi か LANケーブル
NICが送り出したデータは、次にどうやって運ばれるか。2つの方法がある。
WiFi なら電波で飛ばす。ケーブルが要らないから自由に動ける。ただし壁や距離で弱くなる。
LANケーブル なら銅線の中を電気信号として走る。物理的に繋ぐ必要があるけど、安定して速い。
届け方が違うだけで、行き先は同じ——次の停車駅だ。信号が届いたら、今度はそれを正しい相手に振り分ける必要がある。
停車駅 3 — スイッチ
データが着いた先にいるのが スイッチ。
家や会社の中で、「このデータは誰宛か」を見て振り分ける交差点のような存在だ。PCが1台しかなければ要らないけど、PCもスマホもタブレットもある家では、誰宛のデータかを判断して正しい相手に届ける役割がいる。
「うちにはスイッチなんてないけど？」と思うかもしれない。実は、家庭用のWiFiルーターにはスイッチの機能が内蔵されている。1台の箱の中で、スイッチとルーターの2つの仕事をこなしているわけだ。
停車駅 4 — ルーター
スイッチの次がルーター。ここが 家と外の世界の境界線 だ。
ルーターの仕事は、データの行き先を見て「これは家の中宛？ それとも外の世界宛？」を判断すること。YouTubeのデータは当然、外宛だ。外宛と判断したら、インターネット側に送り出す。
ちなみに、外に送り出すときにルーターはちょっとした細工をする。家の中のPCが持っている住所（プライベートIPアドレス）はインターネットでは通用しないので、家の代表の住所に書き換えてから送り出す。帰りはその逆をやって、ちゃんと元のPCに届ける。
ルーターを越えた瞬間、データは家の外に出ている。外に出たデータを最初に受け取ってくれるのが、次の停車駅だ。
停車駅 5 — プロバイダ
家を出たデータは、プロバイダ（ISP） が最初に受け取る。
ISPはInternet Service Provider、インターネット接続を提供してくれる会社だ。月々の回線契約で繋がっている、あの会社。
プロバイダは単なる「回線屋」ではなく、自分たちの回線網を持っている。その回線網を通じて、データを次の場所へ中継してくれる。プロバイダ同士も繋がっていて、バケツリレーのようにデータを渡していく。
停車駅 6 — インターネット
プロバイダの先に広がっているのが インターネット。世界中のネットワークが繋がった、巨大な道路網だ。
この道路の正体は、ほとんどが 光ファイバーケーブル（ガラスの細い管の中を光で信号を送るケーブル）。光の信号でデータを運ぶ、極めて速い道だ。
海を越えるデータは、海底ケーブル を通る。世界に600本以上あって、総延長は地球37周分。国際通信の99%はこの海底ケーブルが運んでいる。衛星通信のイメージがあるかもしれないが、実は海の底がメインルートだ。
光は海底ケーブルの中を秒速20万キロで走る。東京からロサンゼルスまで、光の信号が届くのに約50ミリ秒。まばたき1回の半分以下。
停車駅 7 — YouTubeのサーバー
リクエストがYouTubeに届くと、動画データが返ってくる。
ただし、ここに1つ意外な事実がある。
多くの場合、動画データはアメリカのデータセンターから届くわけではない。Googleは世界中にキャッシュサーバー（よく使うデータのコピーを近くに置いておくサーバー）を配置していて、人気のある動画はあなたの近く——場合によってはプロバイダの設備の中——にすでにコピーが用意されている。
だから再生ボタンを押してから動画が映るまで、環境にもよるが 概ね0.2〜1秒程度 で済むことが多い。
動画データは同じ道を戻ってくる。YouTubeのサーバー → インターネット → プロバイダ → ルーター → スイッチ → WiFi/LANケーブル → PC。そして画面に映る。
全体の地図
再生ボタンを押してから動画が映るまで、データはこの道を往復している。
7つの停車駅。普段は意識しないけれど、再生ボタンを押すたびに、毎回この旅が起きている。
この地図が手に入ったことで、ネットワークの全体像が見えた。「どこで何が起きているのか」を大まかに掴める地図だ。ネットワークの話を聞いたとき、「それは7つの駅のどこの話だろう」と考えられるようになる。
でもこの地図には、まだ描かれていないものがある。
各停車駅では、実は 4つの世界 が重なって動いている。信号の世界、届け先の世界、住所の世界、会話の世界。次はその1つずつを見ていこう。