インターネットとプロトコル

インターネットと
プロトコル（TCP/IP）
H21 情報機器工学
インターネット

インターネット（Internet）とは
 地球規模のネットワークで、インターネットプロトコ
ル（ＩＰ）と呼ばれる通信規約を用いて接続された
ネットワーク

プロトコル（protocol）とは
 通信を行う際に必要となる伝送路や伝送方式に
関する規約（http, ftp, smtp など）
 プロトコルの異なるネットワークは基本的に通信
できない
インターネットの特徴

基本的に世界中のどんなコンピュータネット
ワークとも接続できる仕組みを持たせている
 物理的な通信媒体（光、電波、電気信号など）や、
ネットワークの規模（LAN、MAN、WANなど）が
異なるネットワーク同士を接続できる
→通信媒体や規模に独立

Inter + network → つなげる+ネットワーク
=ネットワークのネットワーク
インターネットの仕組み
どんなネットワークとも接続できる仕組みと
は？→Internet protocol（IP）
 “ネットワークにつながる、すべてのコン
ピュータにＩＰアドレスと呼ばれる番号を付け
て、情報の送受信先を決定する”、という規約

ＩＰアドレスとは



ネットワークに接続されているそれぞれのコンピュー
タに割り振られている数字
世界中のネットワークで通用する住所または電話番
号のようなもの（例外もある）
０～２５５の数字の４つ組（ＩＰｖ４：約43億通り）
 例）２０２．２２３．１３７．２００（岐阜高専のｗｗｗ）
 ＩＰｖ６では約281兆5千億通り

各国ごとに設置された機関（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ
Information Center）が配布・管理（日本はJPNIC）
IPアドレスで通信できるのか？
疑問点
 IPアドレスの管理はNICが行っているので、通信を
するたびにNICに問い合わせをするのか？
 コンピュータはどうやってNICに問い合わせをするの
か？
 通信経路の確保はどうするのか？
 ・・・
ルータによりほとんど解決
ルーターの仕事
ＩＰアドレスによるルーティング
ＸがＹにデータを送信
→ルータＡはルーティングテーブルから、
あて先Ｙを見つけてＳ１へ送信
→ルータＣは・・・
ルーティングテーブルの例
IPアドレスとドメインネーム（DN）

IPアドレスは覚えにくい→人間が利用するに
は覚えやすい名前（Domain Name）が必要
 202.223.137.200→(www.)gifu-nct.ac.jp
 202.223.137.201→smtp.gifu-nct.ac.jp
 202.223.137.202→dns2.gifu-nct.ac.jp
 202.223.137.203→webmail.gifu-nct.ac.jp
 202.223.137.205→mx.gifu-nct.ac.jp
ドメインネームを使った情報伝送



ＩＰアドレスとドメイン
ネームを交互に変換す
る仕組み→DNS
（Domain Name
System）
DNSは木構造
ドメインネームはDNS
サーバで管理される
root
edu
jp
ac
gifu-nct
com
lg
gifu-u
us
co
gifu
example.comドメインからwww.gifu-nct.ac.jp
へのデータ送信（IPアドレス取得）




com≠jpなのでrootにjpの（ドメインを
管理する）DNSサーバのIPアドレス
を問い合わせる
jpのDNSサーバにac.jpのDNSサー
バのIPアドレスを問い合わせる
ac.jpのDNSサーバにgifu-nct.ac.jp
のDNSサーバのIPアドレスを問い合
わせる
gifu-nct.ac.jpのDNSサーバに
www.gifu-nct.ac.jpのIPアドレスを問
い合わせる
root
edu
jp
ac
gifu-nct
com
lg
gifu-u
us
co
gifu
得られたアドレスへ
データを送信
TCP/IPのTCPとは？

正確にはTCP（Transmission Control Protocol：伝送制御プ
ロトコル）とUDP（User Datagram Protocol：ユーザデータグ
ラムプロトコル）のこと・・・

TCPは情報を確実に相手先に伝えるため、送信前に予め通
信経路を確定して送信（その他の信頼性確保のための作業
も行う）


→Ｅメール送信のようなもの
UDPは情報を速く送るため、送り先が確定（IPアドレスが判
る）次第、とにかくデータを送信する（届いたかどうかの問い
合わせもしない）

→ホームページの閲覧のようなもの
電子メールの仕組み①
①送信クライアントはメールに宛先を
付けてメールサーバへ送信
②メールサーバは宛先のＩＰアドレスを
ＤＮＳサーバへ問い合わせ
③メールサーバは宛先ＩＰアドレスにしたがって送信
④インターネット経由で宛先のメールサーバへ送信
⑤受信クライアントはメールを受信
電子メールの仕組み②
ユーザ名＠所属している機関のドメイン名
[email protected]

ドメインの詳細（後ろから読む）
 トップレベルドメイン：ｊｐ＝日本
 第2レベルドメイン：ac＝教育研究機関
 第3レベルドメイン：gifu-nct＝岐阜高専
 第4レベルドメイン：edu＝教育用電算システム
WWW（World Wide Web）の仕組み①

Ｗｅｂページと呼ばれる文書や画像の集合体である
Webサイトの世界的な集まり

Webページの閲覧にはIEやFirefoxなどのWebブラ
ウザでURLを指定
 Ｗｅｂブラウザ:Webページを記述する言語（HTMLなど）を
理解し、内容を表示するソフトウェア
 URL（Uniform Resource Locator）:要求する情報がイン
ターネット上のどこに格納されているかを示す
ＷＷＷの仕組み②
yahoo
http://dailynews.yahoo.co.jp/fc/
URL指定
Webページ送信
Webブラウザがインターネット上の
Webサーバを探して、目的のホーム
ページを自分のコンピュータに表示
ＷＷＷの仕組み③
http://dailynews.yahoo.co.jp/fc/

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)
 Webブラウザが、Webサーバに対してHTML形
式のファイルを受け取るためのプロトコル
 HTML(Hyper Text Markup Language)
Webページを作成するための言語
 文章のみならず、画像や音、他のWebページへのリン
クなどを埋め込んだテキスト（Ｈｙｐｅｒ Text）を記述でき
る

TCP/IPのまとめ




インターネットでは情報の送受信にIPアドレスを利
用して通信する（ＩＰ）
ＩＰにより送受信先のコンピュータを指定できるが、
実際のデータ送信については信頼性が低い
ＩＰ＋ＴＣＰにより送信先の確定＋信頼性を確保
ＴＣＰは信頼性を重視するため動作が遅く、基本的
に1対1の通信に向いている→動作が速く1対多の
通信向けのプロトコルを用意（ＵＤＰ）
プロトコルの標準化

異なるプロトコルのネットワーク同士は通信不可
 →プロトコルの標準化

ＩＳＯによるＯＳＩ参照モデルの提唱
ISO：International Organization for Standardization
（国際標準化機構）
OSI：Open Systems Interconnection（開放型システム間相互接続）

ＴＣＰ/ＩＰはＩＳＯによる国際標準ではないが、事実上の標準プ
ロトコル
プロトコルの階層化




ＯＳＩ参照モデルは、通信における各種機能を分割し、
階層化している
プロトコルの階層化→設計・実装が容易
各階層ごとに独立して約束事（プロトコル）を決めて、
コンピュータ同士が、同じ階層のプロトコルを利用し
てやり取りができるようにする
低レベル（ハードウェア的）な処理は下位層のプロト
コルで解決し、各プロトコルにはそれぞれの階層で
必要なことのみを処理させる
プロトコルの階層化の例
http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip001/tcpip03.html
プロトコル階層の例
コンピュータＡ
第３層
（扱うデータの内容）
第２層
（データのやり取り方法）
コンピュータＢ
プロトコル３
第３層
コンピュータ同士が
どのようなデータを
授受するのか
プロトコル２
第２層
コンピュータ同士が
データをどのように
やり取りするか
第1層
（物理的に接続する方法）
プロトコル１
コンピュータ同士が
電気的につながる
までの手段
ネットワーク回線
第1層
ＯＳＩ参照モデル


ＯＳＩ参照モデルはあくまでモデルであり、ガイドライ
ンでしかない
ＯＳＩ参照モデルは以下の7階層に分類される
ランク
層
機能
例
第7層
アプリケーション層
特定のアプリケーションが通信する方法
HTTP,SMTP,FTP,・・・
第6層
プレゼンテーション層
データ形式の定義や変換方法
SMTP,FTP,・・・
第5層
セッション層
通信の管理や制御、コネクションの確立／切断
第4層
トランスポート層
データ送信の管理、信頼性を確立
TCP,UDP,・・・
第3層
ネットワーク層
異なるネットワーク先への通信経路を確立
IP,・・・
第2層
データリンク層
直接接続されたノード間でのデータの電送制御
イーサーネット、PPP,・・
第1層
物理層
物理的な接続方法、コネクタ、ケーブルの形状
RS-232,無線,光、UTP,
回線交換型ネットワーク

2つのノード間を直接接続するための回線を用意し、
１回線1通信で占有される
http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip001/tcpip04.html
パケット交換型ネットワーク

通信データをパケット（小包）と呼ぶ小さなデータに
分割し、送信する
http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip001/tcpip04.html
課題
コンピュータネットワークにおいて「プロトコ
ル」とは何か、その必要性も併せて簡単に説
明しなさい
 回線交換型ネットワークとパケット交換型ネッ
トワークのそれぞれの利点と欠点について説
明しなさい


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