コンピュータの予備知識 ネットワークシステムⅠ 第４回

インターネットでは いろいろなコンピュータが使われる 新しいもの，古いもの データが送られる途中で，何が起きるか分からな い ということを頭の隅に置いて，受講してください

知っているとは思うが… CPU メモリ バス CPUやメモリが接続され， 電気信号が流れる

バ ッ フ ァ buffer 速度の異なる機器の間に置く記憶装置（つまり，メモリの一種）で，速度の差を吸収する

キ ャ ッ シ ュ (１) cache バッファの一種（つまり，メモリの一種） 速度が速い装置が，遅い装置に同じデータを複数回要求するときに使われる

キ ャ ッ シ ュ (２) 最初は実際に読み出し，キャッシュに格納し，２回目以降はキャッシュ内のデータを用いる

キ ャ ッ シ ュ (３) 元のデータとキャッシュのデータが一致しなくなる場合がある ブラウザでも用いられる 履歴 proxy 更新前のページが 表示されることがある

キ ュ ー queue 待ち行列と呼ばれるデータ構造 バッファを実現する 格納された順に，読み出される FIFO : First In First Out

ス タ ッ ク stack 最後に格納したデータが，最初に読み出されるようなデータ構造 LIFO : Last In First Out 食堂のトレイの積み方

コンピュータ内のデータ表現（１） 0と1の組合せ 01000001（2進数 binary） 41 （4桁ずつ区切り16進数で表現） 41　　　（4桁ずつ区切り16進数で表現） 数値 65 （10進数として） 文字　A （アスキーコード） 文字については後述

デ ー タ 表 現 （２） ビット（bit） ２進数の１桁

デ ー タ 表 現 （２） バイト（byte） ８桁の２進数 いつも８桁ではない！ コンピュータにより異なる ネットワークには，どんなコンピュータが接続されているか分からない オクテット（octet） オクテットは必ず８桁

デ ー タ 表 現 （３） １バイトに入らないデータは，複数のバイトに格納される 格納する順序 ビッグエンディアン（big endian） リトルエンディアン（little endian)

デ ー タ 表 現 （４） （12ABEF）16　を100番地から格納 ハードウェアにより異なる

デ ー タ 表 現 （５） データは，すべて0/1で 文字は文字コード 文字を文字コード（数値）に対応させる 複数の対応がある（のが混乱の原因） 対応を間違えると，文字化け

デ ー タ 表 現 （６）

日 本 語 の 漢 字 コ ー ド 1字を16ビット JIS (ISO-2022-JP) Shift JIS EUC UNICODE 日本語だけではない

文 字 化 け （１） ブラウザの設定とデータの文字コードが異なっていると…

文 字 化 け （２） 例 IE

転送中のデータ誤り 先の文字化けは設定ミス

転 送 中 の デ ー タ の 誤 り 通信回線は外部から影響を受けることがある 雑音（ノイズ） 転送中のデータが変化することがある “0101010”　を転送中に “0111010”　となることがある

パ リ テ ィ （１） 転送するデータに含まれる“1”の数を数える 例 “0101010” 7ビットのデータ中に“1”は3つ

パ リ テ ィ （２） 転送するデータの最後に “1”の数が偶数なら“1”を “1”の数が奇数なら“0”を 付け加えて，データを送る 　付け加えて，データを送る 例 データが “0101010”なら “01010100”を送る

パ リ テ ィ （３） つまり，送信するデータ中の“1”の数を奇数個にする “01010100” （最後に“0”を付ける） “01010100” （最後に“0”を付ける） “01010001”　（最後に“1”を付ける） 受信側で“1”の数を数え，偶数個であったら，そのデータは誤りであることが分かる “01010101”　（誤り！） 誤り検出

パ リ テ ィ （４） 転送中に2ビット変わったら，誤りを検出できない 例 “01010100”　が “00110100”　となっても， 受信側では誤りを検出できない

パ リ テ ィ （５） 以上のように，送信するデータ中の“1”の個数を奇数個にするものを 奇数パリティ “1”の個数を偶数個にする場合もある 偶数パリティ

パ リ テ ィ （６） 実際には，転送するデータを一定の大きさに区切って適用する 通信だけに用いられる手法ではない メモリから読み出したデータのチェック この手法を“パリティチェック（parity check）”と呼ぶ

パ リ テ ィ （７） ハミングコードチェック（hamming code check） 付加するビットを増やして，誤りの検出だけでなく，訂正も可能としたもの もちろん，完全なものではない

パ リ テ ィ （８） 誤り検出・訂正の手法は他にもある どのような方法があり，どのような特徴があるか？ 我々の身のまわりでも使われている 音楽用CD

チ ェ ッ ク サ ム （１） 送信するデータの合計を求め，データだけでなく合計も送り，受信側でチェックに用いる 後で出てくる

チ ェ ッ ク サ ム （２） 例 ２４ビットのデータ オクテット（８ビット）ごとに区切り， 和を求める 00110011 例 ２４ビットのデータ オクテット（８ビット）ごとに区切り， 和を求める 00110011 01000100 データ 01110111 和 11101110 これも送信する

チ ェ ッ ク サ ム （３） 受信側でも同様にして，和を求める 送られてきた和と比較する 各オクテットでパリティチェックをすることもある 合計といっても，単純な和でない場合もある

誤 り を み つ け た ら 訂正できる手法を用いているなら，訂正 検出だけなら，どうするか？ そのデータは使えない 再度，送信してもらう 再送が無理な場合は？

ま　と　め

ま と め（１） 特殊なメモリ バッファ キャッシュ データ構造 キュー スタック

ま と め（２） データ表現 コンピュータの内部ではビット列 ビット，バイト，オクテット 同じビット列が，数値データや文字データなどとして解釈される 文字コード 何種類かある

ま と め（３） 転送中にデータが変わることがある 送信したビット列と受信したビット列が異なる パリティ チェックサム データが変化していたらどうするか

こ ん な と こ ろ に も

I S B N （１） 参考文献1の裏表紙

I S B N （２） International Standard Book Number 流通している書籍に振られている一意の番号 日本だけでない 以前は10桁であったが，13桁になった 日本の出版社が出版した本は978で始まる

I S B N （３） 978-4-274-06876-8 グループ記号（国など） 4 出版者記号 274 書名記号 06876 グループ記号（国など） 4 出版者記号 274 書名記号 06876 検査数字（check digit） 8 からなる

I S B N （４） 検査数字 検査数字（最後の桁の数字）を除く，各桁の数字から計算で求める

I S B N （５） 一意の番号なので，本の注文の時に使える どこか間違えると別の本になるかも知れないので，検査数字を導入している