Ibaraki Univ. Dept of Electrical & Electronic Eng. 6.22 電子計算機工学 Ibaraki Univ. Dept of Electrical & Electronic Eng. Keiichi MIYAJIMA

今後の予定 6月29日　ネットワーク１ 7月6日　 ネットワーク２ 7月13日　コンピュータシステムの信頼性 7月27日　期末試験

ネットワーク１

LANとインターネット 共有 ＬＡＮ： ネットワーク化することの利点 ファイルの共有、リソースの共有、情報の共有など ファイルサーバ ＬＡＮ： 限られたエリア内にあるコンピュータどうしを接続したネットワーク 限られたエリア内にあるコンピュータどうしを接続したネットワーク 　ネットワーク化することの利点 ファイルの共有、リソースの共有、情報の共有など 共有 ＬＡＮでは特定の組織、グループ内での情報共有を行う機能、といった意味になる。

(Internet Service Provider) LANとインターネット インターネット： ＬＡＮどうしを全世界規模で接続したネットワーク 家庭 Router ISP (Internet Service Provider) 大学 企業 イントラネット

インターネットの技術的な特徴 技術的な特徴 パケット交換方式 分散型

インターネットの技術的な特徴 パケット交換方式 パケット交換と回線交換方式の違い タグ： ルータ データ データ データ データ データ ルータ データ タグ： 宅配便のタグと同様で、目的地（受けとるマシンのアドレス）のみが書いてある。 データ データ ルータ データ データ

インターネットの技術的な特徴 分散型 × × × 分散ネットワーク環境 障害に強い 一度接続すれば、世界中の全てのコンピュータと対等にデータのやりとりができる。　　　　　　　　　 × × ×

インターネットの応用例 ・・・ 電子メール WWW (world wide web) FTP Telnet (SSH) ストリーミング その他、膨大な種類のものがあるが、ここではいちいち説明しない。

プロトコル (TCP/IP) プロトコル： コンピュータどうしが通信を行うための手順を定めた規則

ネットワークとプロトコル × プロトコルを日常会話で例えると データ：話の内容 通信 ：発声や聴音によるコミュニケーション 通信　：発声や聴音によるコミュニケーション プロトコル：日本語や英語などの言語 × おはよう Hello 言語プロトコルが異なるので会話不成立 おはよう おはよう 言語プロトコルが一致するので会話成立

(transmission control protocol／internet protocol) プロトコル (TCP/IP) プロトコル： コンピュータどうしが通信を行うための手順を定めた規則 特に・・・ インターネットに接続する際、用いられているプロトコル ＴＣＰ／ＩＰ (transmission control protocol／internet protocol)

IPアドレス 現在、IPv4と呼ばれる規格のアドレスが割り当てられている ネットワーク上の「住所」のこと。 一台一台のＰＣやサーバに割り当てられている。 現在、IPv4と呼ばれる規格のアドレスが割り当てられている

IPアドレス （IPv4） これでは解りにくい 8桁ずつに分ける これを10進数で表示

IPアドレスの構造 ネットワーク部 ホスト部 ネットワーク部 ホスト部 IPアドレスはネットワーク部とホスト部からなる コンピュータが接続されているネットワーク（組織）を識別する ホスト部 そのネットワークの中での各コンピュータを識別する ネットワーク部 ホスト部 IPアドレス どこで分けるかはアドレスクラスによって異なる

IPアドレスの構造 アドレスクラス クラスA, クラスB, クラスC ネットワークがどの程度の規模かを示す クラスA 7ビット 24ビット 7ビット 24ビット ネットワーク部 ホスト部 127個のネットワーク 1ネットワークあたり 約1700万台のホスト

1 1 1 アドレスクラス クラスB 14ビット 16ビット ネットワーク部 ホスト部 1ネットワークあたり 16384個のネットワーク 14ビット 16ビット ネットワーク部 ホスト部 1ネットワークあたり 16384個のネットワーク 約6万5000台のホスト クラスC 1 1 21ビット 8ビット ネットワーク部 ホスト部 約210万のネットワーク 1ネットワークあたり 254台のホスト

注意 1 1 ホストアドレスのビット列が、全て０または１になるようなアドレスは使用することができない。 クラスC 21ビット 8ビット 21ビット 8ビット ネットワーク部 ホスト部 約210万のネットワーク 1ネットワークあたり 254台のホスト ホストアドレスのビット列が、全て０または１になるようなアドレスは使用することができない。

ネットマスクとサブネットマスク 例） これを10進数で表示 IPアドレスのネットワーク部とホスト部を明示するため、ネットマスクが使用される ネットワーク部は1、ホスト部は0と表示 例） クラスBの172.16.0.1というアドレスでは ネットワーク部は（最初のクラスを表示する部分も含めて）16ビット、ホスト部が16ビット これを10進数で表示 と、表示する場合もある。

ネットマスクとサブネットマスク 注意） サブネット化 ネットワークの効率化のため、一つのネットワークをさらに分割して使用する場合がある。 サブネットマスクを使用 注意） 現在ではほぼ全てのネットワークがサブネット化されているため、ネットワーク情報にサブネットマスクを付加する。

IPアドレスの問題点 IPアドレスの不足 ＩＰｖ６ インターネットの爆発的な普及に伴い、 アドレスを32ビット（約43億）から128ビット（約　　　　　　　）にし、一挙に不足を解消する。 しかし、移行には時間がかかっている。

IPアドレスの管理 日本では・・・ 世界を3分割して管理 アジア太平洋地域 北米、南米 ヨーロッパ、アフリカ NIC (network information center)が国際的な管理を行っている。 世界を3分割して管理 アジア太平洋地域 北米、南米 ヨーロッパ、アフリカ (APNIC) (ARIN) (RIPE NCC) 日本では・・・ JPNICという組織が管理を行っている

プライベートIPアドレス 外部に流してはいけない プライベートIPアドレス 企業内LANや家庭内LANなど、直接インターネットに接続する必要がないところ プライベートIPアドレス 外部 企業 Router 特定のネットアーク内部でのみ使用することができるアドレス 外部に流してはいけない

ＯＳＩ参照モデル ＯＳＩ参照モデルは７階層 ISO（国際標準化機構）によって企画されたモデル アプリケーション層（アプリケーション固有のプロトコル） プレゼンテーション層（ネットワーク共通のデータ表現へ） セッション層（コネクションの確立・切断の管理） トランスポート層（パケット到達の保証） ネットワーク層（転送経路の制御） データリンク層（直接接続された機器間での通信） 物理層（物理的な信号電送） 表１０．１を参照のこと（教科書p.163） 詳細については、後期の「情報ネットワーク」の講義で行う

IPの詳細 IPでは以下の定義が行われている データグラムの定義 インターネットのアドレスの定義 経路制御 データグラムの分割と再組立て

IPの詳細 データグラム（IPパケット） IPヘッダ IPデータ ・・・ データグラムの定義 インターネットのアドレスの定義 経路制御 始点のアドレス 終点のアドレス IPパケットの全長 分割データの位置情報 ・・・ データグラムの定義 インターネットのアドレスの定義 経路制御 データグラムの分割と再組立て （来週「ルータ」のところで述べる）

TCPとUDP ＴＣＰ（Transmission Control Protocol） ＵＤＰ（User Datagram Protocol） データの信頼性をどう確保するか？ ＴＣＰ（Transmission Control Protocol） コネクション型 データの到達性の保証（パケット到着順，再送管理） パケットが大きくなる代わりに送信データの品質を保証 ＵＤＰ（User Datagram Protocol） コネクションレス型 データの到達は保証されない（アプリケーション層で保証） 品質が保証されなくなる代わりに、パケットを小さくして繰り返し送信できるようしたもの。

さらに送信される際には先ほどのＩＰヘッダも加わって TCPヘッダ TCPデータ 始点のポート 終点のポート 確認応答番号 ・・・ さらに送信される際には先ほどのＩＰヘッダも加わって IPヘッダ TCPヘッダ TCPデータ IPデータ

壊れてない？順番は？ あれ、抜けてる。再送してもらおう 実際の流れ 壊れてない？順番は？　　あれ、抜けてる。再送してもらおう メールを送信 メールを受信 あれ、届かなかったかな？再送しよう アプリケーションレイヤ 　　　ＴＣＰレイヤ 物理レイヤ 分割　　　データ 　　　 ＩＰレイヤ ＴＣＰ　　　ヘッダ ＩＰ　　　ヘッダ アプリケーションレイヤ 　　　ＴＣＰレイヤ 物理レイヤ 分割　　　データ 　　　 ＩＰレイヤ ＴＣＰ　　　ヘッダ ＩＰ　　　ヘッダ このアドレスに届けよう 物理接続

本日のまとめ 「ネットワーク」について LANとインターネット TCP/IP ネットワークの最大の目的は「情報の共有」 インターネットの基本技術の概略

本日の課題 IPv4のIPアドレスは何ビットで構成されているか？ （H15年春） ２．クラスCのIPアドレスとして、コンピュータに付与できるものはどれか？理由もつけて答えなさい。 （H13年秋 改） ア．192.0.0.255 イ．192.0.256.16 ウ．192.128.0.0 エ．192.128.0.128 ３．TCP/IPのネットワークで利用されるプロトコルのうち、ホストにリモートログインし、遠隔操作ができる仮想端末機能を提供するものは何か？ （H16年春，H13年秋）