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30分でわかるTCP/IPの基礎 ~インターネットの標準プロトコル~ 所属： 法政大学 情報科学研究科 馬研究室 氏名： 川島友美
所属： 法政大学 情報科学研究科 馬研究室 氏名： 川島友美 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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目次 プロトコルとは何か TCP/IPとは何か IPについて TCPについて HTTPについて デモンストレーション
法政大学 情報科学研究科 川島友美
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プロトコルとは(1) プロトコルとは何か？ (IT用語辞典「プロトコル」より一部抜粋)
ネットワークを介してコンピュータ同士が 通信を行う上で、相互に決められた約束事 の集合。通信手順、通信規約などと呼ばれ ることもある。 英語しか使えない人と日本語しか使えない 人では会話ができないように、対応してい るプロトコルが異なると通信することがで きない。 (IT用語辞典「プロトコル」より一部抜粋) 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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プロトコルとは(2) なぜプロトコルが必要か？ →どこからどこまでが何のデータなの か を示す約束事(プロトコル)が必要
コンピュータはネットワークを通して様々なデータ(マルチメディア)を扱う (文字、音楽、映像、メール、…) しかしこれらは最終的にはすべて2進数(0 or 1)で表現される。 例：” ”というデータを受信 した時、ぱっと見ただけではこのデータが文字なのか 音楽なのかは判別不可能 →どこからどこまでが何のデータなの か を示す約束事(プロトコル)が必要 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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プロトコルとは(3) 川島プロトコル(KP)を定義してみる (1)受信データの1バイト目はメディアの種類 とする
：ASCII文字 ：写真 ：音楽 ：メール ：映像 (2)受信データの2バイト目はメディアデータ のサイズとする ~ (0~255バイト) (3)メディアデータ 例： ASCII文字 1バイト A 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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プロトコルとは(4) 同じプロトコルを搭載していれば
→TOSHIBA Dynabookのパソコン上で動 いているWindowsXPとApple iMac上で 動いているMac OS Xが通信を行うこ とができる 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCP/IPさえ搭載していれば世界中の大多数
インターネットの標準プロトコル (むしろTCP/IPによって相互接続されたネットワークのことをインターネットと言う) →WEBサイトを見るだけがインターネットではない アメリカ国防総省によって開発された (核攻撃に備えるため) UNIXに標準で搭載されたため広まった (ネットを使う人はみんなお世話になってる) ↓ TCP/IPさえ搭載していれば世界中の大多数 のPCやデバイスと通信ができる。 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCP/IPとは(2) TCP/IPの位置付け NetWare で使用される。 ヨーロッパ で普及 インターネット 標準 世界で普及
昔のMac OSに 標準搭載 (IEEE802.3) (IEEE802.11) 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCP/IPとは(3) TCP/IPの構成(プロトコルスタック) IP: Internet Protocol
TCP: Transmission Control Protocol UDP: User Datagram Protocol FTP, HTTP, POP, TFTP, DNS, …, etc. 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCP/IPとは(4) なぜレイヤー(層)になっているのか？ →各層に役割を分担することで拡張性 や保守性を高めている
HTMLファイルの送受信に関する役割 データを過不足なく送り届ける役割 データを特定のPCへ送り届ける役割 →各層に役割を分担することで拡張性 や保守性を高めている 他の層のことには無関心 自分の層の責任はすべて請け負う 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCP/IPとは(5) IP: IPアドレスを利用してデータを特定のPC に届けるプロトコル。
HTTP: HTMLファイルを送受信するプロトコル。 POP: メールを受信するプロトコル。 様々なデータ 手紙、写真、等 特定のポートへ (不確実) 宛名の人へ (不確実) 宛名の人へ (確実) 特定のポートへ (確実) 特定のPCへ 特定のお宅へ 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCP/IPとは(6) IP TCP HTTP IP TCP HTTP TCP HTTP ポート：TCP/IPにおける出入口
宛先 (IPアドレス) 宛名 (ポート番号) 3000 内容 (HTMLファイル) <HTML>… IP TCP HTTP 宛先 (IPアドレス) 宛名 (ポート番号) 3000 内容 (HTMLファイル) <HTML>… 宛名 (ポート番号) 3000 内容 (HTMLファイル) <HTML>… 内容 (HTMLファイル) <HTML>… IP TCP HTTP TCP HTTP ポート：TCP/IPにおける出入口 手紙の宛名に相当する 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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IP (Internet Protocol)とは(1)
ネットワークのアドレス付けや経路の ルーティングを行うプロトコル IPヘッダ構成 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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IP (Internet Protocol)とは(2)
PC( )からヤフー( )のWEBを見た場合 IP,TCP,HTTPの全サイズが 481バイトということ 現在のバージョンはIPv4 送信元のIPは 付属がTCPの場合は0x06となる 送信先のIPは 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCPとは(1) セッションという形で1対1の通信を行 うプロトコル。信頼性が必要な通信に 使用する。 ヘッダ構成
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TCPとは(2) TCPヘッダの具体例 PC(192.168.1.13)からヤフー(124.83.147.203)のWEBを見た場合
送信元ポート番号は4242 宛先ポート番号は80 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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HTTPとは(1) WEBサーバとWEBブラウザがデータ (HTMLファイル等)を送受信するため のプロトコル HTTPのコマンド
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HTTPとは(2) 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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HTTPとは(3) HTTPのステータス(一部抜粋) 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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TCP/IPまとめ WEBサーバの待ち受けポート番号は80 送信元のポート番号はWindowsが 世界中で統一されている
宛名等 宛先ポート:3000 自分ポート:80 宛名等 宛先ポート:80 自分ポート:3000 宛先等 宛先: 自分: 宛先等 宛先: 自分: 内容 HTTP/ OK <HTML>・・・ 内容 (GET index.html HTTP1.1) 宛名等 宛先ポート:80 自分ポート:3000 宛名等 宛先ポート:3000 自分ポート:80 内容 HTTP/ OK <HTML>・・・ 内容 (GET index.html HTTP1.1) 宛名等 宛先ポート:3000 自分ポート:80 宛名等 宛先ポート:80 自分ポート:3000 内容 (GET index.html HTTP1.1) 内容 HTTP/ OK <HTML>・・・ 内容 (GET index.html HTTP1.1) 内容 HTTP/ OK <HTML>・・・ 内容 HTTP/ OK <HTML>・・・ 内容 (GET index.html HTTP1.1) HTTP TCP HTTP IP TCP HTTP TCP HTTP HTTP WEBサーバの待ち受けポート番号は80 世界中で統一されている FTPは21、POPは110等々 送信元のポート番号はWindowsが 空いているポートを勝手に選択する 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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デモンストレーション(1) TELNETでHTTP通信を確認してみよう コマンドプロンプトで下記コマンドを実行する
「telnet malab.cis.k.hosei.ac.jp 80」 と打ち、[Enter] 真っ黒な画面でさらに 「HEAD / HTTP/1.0」 と打ち、[Enter][Enter] 「HTTP/ OK」を確認 → WEBサーバからの応答を コマンドプロンプトが表示してくれた。 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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デモンストレーション(2) ネットワークの状態を確認しよう コマンドプロンプトで下記コマンドを実行する 「netstat -n」
→自分のPCの通信状態が表示される デモ(1)の実行前と実行中でコマンド 「netstat -n」を実行するとどうなる？ 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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デモンストレーション(3) 実際にTCP/IPのパケットをキャプチャ してみよう ネットワークプロトコル解析ソフト
「WireShark」について ダウンロード&インストール Google(日本語)で「WireShark」を検索し、 実行ファイルを実行するだけ 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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WireShark(1) インストールの注意点 インストール中に表示される下記画面で「Install WinPcap」をチェック
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WireShark(2) –使用方法(I)–
Show the capture options をクリック 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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WireShark(3) –使用方法(II) –
TOSHIBA dynabook MX/27AEの人 Intel® PRO/100 VEを選択 Startを クリック 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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WireShark(4) –使用方法(III) –
httpと入力 して[Enter] パケットを 1つ選択 キャプチャ したパケット の一覧 選択した パケットの 内容 選択した パケットの 内容(16進) 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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参考文献 IT用語辞典e-Words 法政大学 情報科学研究科 川島友美
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