ネットワークの基礎

ネットワークの基礎
ネットワークシステムⅠ
第３回
プロトコル（protocol）

ネットワークに接続してある機器が，通信すると
きに，守らなければならない仕組みや事柄

通信手順

TCP/IPは，そのひとつ
LAN，WAN



スタンドアロンコンピュータ
 ネットワークに接続されていない（コン
ピュータ）
LAN（Local Area Network）
 狭い範囲のネットワーク
WAN（Wide Area Network）
 広い範囲のネットワーク
インターネット（１）


TCP/IPによる世界的なネットワーク
小さなネットワークが接続されて，大きなネット
ワークになる（インターネットワーキング internetworking）

ネットワークのネットワーク

ネットワークを接続する機器をルータ（router）
インターネット（２）


イントラネット（intranet）
 TCP/IPによる限定的なネットワーク
 例えば，ある企業のネットワーク
エクストラネット（exstranet）
 イントラネットを接続した限定的なネットワーク
 例えば，グループ企業のイントラネットを接続
T C P / I P の特徴（１）



プロトコルはTCP/IPだけではない
IETF（Internet Engineering Task Force）が標準化
作業を行う
オープンなプロトコル
 特定の企業が開発したものではない
T C P / I P の特徴（２）

物理的なネットワークとは独立
 電線
 光ファイバー
 無線
T C P / I P の特徴（３）


プロトコルスタック
階層をなしている
各階層の働きを理解してもらうのが，この講義の
目的
T C P / I P の特徴（４）



利用者は，ネットワークの詳細を知る必要がない
 ブラックボックス
パケットがどこをどう経由して届くか，利用者は知
らなくてよい（パケットについては後で）
実は，電話とか郵便も同様
インターネット，英語では

internet


ネットワークのネットワーク
The Internet

普通，インターネットと呼ばれているもの
ノードとリンク


ノード（node）
ネットワークに接続しているコンピュータやルー
タ（ホスト）
 個人的には，ホストはコンピュータという感じ
リンク（link）
ノードを接続する物（電線など）
ネットワークのトポロジ（１）

ネットワークの形状
 物理的形状と論理的形状


物理的形状
 ノードが，どのような繋がれているのか
論理的形状
 データが，どのように伝わるのか
ネットワークのトポロジ（２）







バス型
ディジーチェーン型
リング型
スター型
メッシュ型
ツリー型
特徴は？
 コスト
 トラブル対策
ネットワークのトポロジ（３）

バス（bus）型
ノード
バス
ネットワークのトポロジ（３）

ディジーチェーン（daisy chain）型
ネットワークのトポロジ（３）

リング（ring）型
ネットワークのトポロジ（３）

スター（star）型
ネットワークのトポロジ（３）

メッシュ（mesh）型
ネットワークのトポロジ（３）

ツリー（tree）型
データリンク



リンクで直接，繋がっている
データリンクを越える通信によりインターネットが
実現
データリンクを繋ぐ中継装置をルータ
クライアントサーバモデル（１）

サービスを提供するサーバ（server）

サービスを受けるクライアント（client）

サーバとクライアントで構成されるシステム

ハードを指す場合とソフトを指す場合がある
クライアントサーバモデル（２）

1台のコンピュータで
 複数のクライアントのソフト
 複数のサーバのソフト
 クライアントとサーバのソフト
P2P（１）

最近，流行

Peer-to-Peer

Peer
 同等の人
P2P（２）


サービスを提供するサーバを用意するのではな
く
各コンピュータが互いに相手の提供するサービ
スを利用する
P2P（３）

例


ネットワークに接続している各コンピュータが，
自分のもつ情報を他からアクセスできるように
する
必要な情報がないときは他から提供を受け，
他が必要な情報を自分で持っているときは提
供する
P2P（４）


現在，P2Pで提供される情報には，問題があるも
のが多い
P2Pが本来のインターネットの姿であるともいえ
る
通信方式
電話



原則として，相手は一人
対面しているのと，同じように会話できる
 音声がスムーズに送られる
黙っていても課金される
 時間で課金
ネットワーク


複数の人が同時に利用できる
 一人で複数の相手と同時に通信できる
通信にかかる時間が一定ではない
通信方式

回線交換

パケット交換
回線交換（電話）


まず相手の電話番号
繋がると固定的な回線ができる

相手は一人だけ

自分だけの回線

繋がっている間中，料金がかかる
パケット交換（１）

データを，パケット（packet）と呼ばれるものに分
割して送る
パケット交換（２）


パケットには，送り先の情報などを記したヘッ
ダー（header）がある
パケットごとに，ヘッダーを頼りに送る
パケット交換（３）

ひとつの回線を，同時に複数のデータを送るた
めに使うことができる
 複数の利用者が同時利用可能
 一人で複数の相手と通信できる
 回線上の連続したパケットが，同じデータのも
のとは限らない
 届く時間が一定でない
パケット交換（４）

パケットごとに異なる回線を経由することがあり
える
 ２つのノードが複数の経路で結ばれている場
合

送出された順に届く保証がない

パケットが途中でなくなることがある
パケット交換（５）

たくさんの荷物を何台かのトラックで運ぶようなも
の
 同じ道路を関係ないトラックが走っている

トラックにより経路が異なるかも知れない

出発した順に到着するかどうか分からない
パケット交換（６）

TCP/IPのパケットのことを
IPパケット
IPデータダイアグラム（IP diagram）
まとめ
まとめ（１）



プロトコルとは
インターネットで用いられているプロトコル
 TCP/IP
ネットワークのトポロジー
まとめ（２）

回線交換とパケット交換
 パケットとは
問題




コンピュータをネットワークに接続することのメ
リットは？
ネットワークの形状ごとの特徴は？
 トラブルが生じたときどうなる
 バス型などでは，送信先でないホストにもパ
ケットが届く
TCP/IP以外のプロトコルは？
オープンなプロトコルのメリットは？

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