TCP/IP の基本ネットワークシステムⅠ 第６回インターネットは（１）  一部屋にあるパソコンからなるネットワーク  が接続されて，建物全体のネットワーク  が接続されて，日本全体のネットワーク  各国のネットワークが接続されて，インターネットインターネットは（２）   事務室・研究室は，別のネットワークこの二つのネットワークをつなぐには，ルータが必要  ルータを経由して，遠くのネットワークにデータを送るインターネットは（３）  TCP/IP  PCやルータなどのいろいろな機器（ノード）が，データを送受するときの手順（約束，機能）  プロトコル  インターネットでは，TCP/IP（というプロトコル）を使って，データをやり取りする TCP/IPの基本機能基本機能（１）  四つに分けられている  アプリケーション（application）  トランスポート（transport）  インターネット（internet）  ネットワークインタフェース（network interface）それぞれの機能が決められていて，それを実現するプログラムがある我々が使うものは，メールやWebなどのアプリケーション基本機能（２）  四つの機能がアプリケーションはトモジュール化され，右ランスポートを使う図のようにトランスポートは層をなしているインターネットを使う（階層化）インターネットはネットワークインタフェースを使う  これで通信が行われるネットワークインタフェースが実際の通信を行うこれで，世界中とデータのやり取りができる基本機能（３）   上の層は，下の層の機能を使う下の層の詳細は知らなくても，使うことさえできれば良いなぜ階層化するのか？  アプリケーション層のプログラムが直接，パケットを相手のノードに送ればよいのでは？   インターネットのことを全部知らなければ，プログラムを開発できない大きなプログラムは，機能ごとに分けて開発基本機能（２）   四つの機能がモジュール化され，右図のように層をなしている（階層化）これで通信が行われる再ネットワークインタフェース層    直接つながっている範囲（セグメント）でパケットを送る  ことに関するプロトコル  実際にパケットを別のノードに送る物理的な接続すぐ隣のノードにパケットを送る  いろいろある（ことしかできない）データリンクとも呼ばれる例事務室内，研究室内だけインターネット層    直接つながっているノードにパケットを送ることしかできないネットワークインタフェースを使って IP層（Internet Protocol）通信目的のノードまで，パケットを送る  ことに関するプロトコル  相手が直接つながっていない場合もある  ルータを経由世界中に送ること到達性の保証をしないができるトランスポート層（１）   TCPとUDPの２つ通信ポートの管理とエラー処理  のためのプロトコルトランスポート層（２）    ポートの管理 1台のコンピュータで複数のプログラム  例えば，メールとWeb 2つのプログラムが送受するパケットを管理  メールに渡すべきパケットをWWWに渡さない  プログラムが外部とデータを送受する窓口トランスポート層（３）   TCP  正しく届かなかったパケットを再送する仕組み  パケットの到達性を保証 UDP 到達性の保証がない  パケットの到達性の保証なしインターネット層を使って，保証するアプリケーション層  我々が利用するプログラム  メール，Web，…  それぞれにプロトコルが決まっている  トランスポートを使ってパケットをやりとりする送り出すパケットは…  アプリケーション層のパケットは，  トランスポート層に渡され，  インターネット層に渡され，  ネットワークインタフェース層に渡され，別のノードに送られる受け取ったパケットは…  ネットワーク…層が受け取ったパケットは，  インターネット層に渡され，  トランスポート層に渡され，  アプリケーション層に渡されるつまり，   データのやり取りは，ネットワーク…層が行うアプリケーション層がやり取りしているようにみえるネットワークなぜ階層化するのか？  再アプリケーション層のプログラムが直接，パケットを相手のノードに送ればよいのでは？   インターネットのことを全部知らなければ，プログラムを開発できない大きなプログラムは，機能ごとに分けて開発パケットパケット（１）   データを分割したものだけでなく，送るために必要な情報（宛先など）も必要  ヘッダパケット（２）     アプリケーションのデータとヘッダが，トランスポートに渡され、そのヘッダが付き，インターネットに渡され、そのヘッダが付き，ネットワーク…に渡され、そのヘッダが付くプロトコルはTCP/IPだけではない O S I 参照モデル（１）  ISO（国際標準化機構）が定めたプロトコル  ７階層からなる（次のスライド）  資格試験を受けようとするなら，TCP/IPとの対応関係などは必須  この講義では，詳細は取り上げない O S I 参照モデル（２） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. アプリケーション層プレゼンテーション層セッション層トランスポート層ネットワーク層データリンク層物理層ネットワークの用語ポート番号（１）   “プログラムが外部とデータを送受する窓口” ポートには，ポート番号が付けられている  データは，コンピュータに届いて終わりではない  ポート番号により，プログラムに届けれられるポート番号（２）  ポート番号が決まっているプログラムがある  25 メール  80 Web 帯域（１）  帯域－データ伝送速度  ネットワークが早いとか遅いとかいう   が，電線の中を流れる電気（電子）の速さに違いがあるのか？光ファイバーの中を流れる光の速さはどうか？帯域（２）    電線中の電子の速さは，真空中の光速の6～７割で，10Base-Tでも100Base-TXでも大差ない “速さ”というよりは，“太さ”というべきもの  道路なら，1車線，2車線，3車線，… 1秒あたり，送ることのできるデータ量帯域（３）  帯域の単位は bps ー Bits Per Second   1秒間に何ビットのデータを伝送できるか！ 10Base-T 100Base-TX 1000Base-T 10Mbps 100Mbps 1000Mbps スループット（１）   帯域はデータリンクの能力利用者のレベルのデータ伝送量は，帯域よりも小さい  コンピュータの速さ（CPU，メモリ，HDDなど）  パケットを処理するプログラムの出来スループット（２）  トータルの速さの指標をスループット（throughput）  単位はbps 遅延時間（１）    パケットが相手に届くまでの時間実際には，パケットの往復時間（ラウンドトリップ時間 RTT : Round Trip Time） RTTを測定することにより，ネットワークの混み具合がわかる遅延時間（２）  RTTは  物理的な距離  途中のルータの性能  ネットワークの混雑度  相手のコンピュータの負荷などに影響される上記の点を改善できれば，早くなる遅延時間（３）  遅延時間は一定ではない  ゆらぎ（jitter）輻輳（１）  “ふくそう”と読む  道路の渋滞のこと  つまり，ネットワークにパケットが溢れている状態  ネットワークの合流点などで発生輻輳（２）   輻輳が起きたらルータはどうするか？複雑な処理も考えられるが，単純にパケットを捨てる  つまり，先に送らない  利用者から見ると，返事が来ない輻輳（３）  パケットを捨てられては，利用者は困る  TCPがどうにかする！輻輳（４）    電話などでも起こりうる新潟県中越地震による通信サービス等への影響（NTT東日本）「ひかり電話」の通話状況についてまとめまとめ（１）  インターネットは小さなネットワーク   例事務室内が，ルータで他のネットワークとつながり，ちょっと大きなネットワークになる  それが，ルータで他のネットワークとつながり，…  世界中がつながるまとめ（２）  データを遠く離れたノードまで送る  途中でいろいろなノードを経由する  送り・受け取る約束を決める   プロトコル  TCP/IP “ノード”に届けるだけでなく，処理するプログラムに届ける（ポート）まとめ（３）    TCP/IPでは四つに階層化  アプリケーション（application）  トランスポート（transport）  インターネット（internet）  ネットワークインタフェース（network interface）なぜ，階層化するのかどのような働きをするかまとめ（４）  パケット  ヘッダ＋データ  帯域  OSI参照モデル次   回ネットワークインタフェース層  Ethernetを例インターネット層（IP）