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基本情報技術概論（第12回） 埼玉大学 理工学研究科 堀山 貴史
2008/6/12 基本情報技術概論 (第12回) ネットワーク技術 埼玉大学 理工学研究科 堀山 貴史 2008/07/17
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期末試験 7/31 (木) 7, 8 限 工-12 教室 (この教室) 試験範囲 中間試験以後、今日の講義分まで。
7/31 (木) 7, 8 限 工-12 教室 (この教室) 試験範囲 中間試験以後、今日の講義分まで。 基本情報処理概論演習の問題や 情報処理技術者試験ぐらいの難易度です。 ( ただし、４択ではなく、記述式です。) 情報処理技術者試験の過去問 (解答つき)
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期末試験 持ち込み不可。 荷物はイスの下に。 机の上 や 机の棚に 物がある場合は、 問題用紙や解答用紙の配布を始めたら、
不正行為とみなします。 問題用紙や解答用紙の配布を始めたら、 私語厳禁。（私語も不正行為とみなします。）
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LAN、インターネット LAN (Local Area Network) ある程度限定された範囲で構築された、
コンピュータやプリンタなどの情報機器のネットワーク 例） 研究室内 ＬＡＮ、情報システム工学科 ＬＡＮ、 埼玉大学 学内 ＬＡＮ、社内 ＬＡＮ、家庭内 ＬＡＮ インターネット 世界規模でネットワークを接続したもの
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インターネットの利用 例) web LAN LAN インターネット web サーバ どうやって、接続したい web サーバを指定するの？
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インターネット の プロトコル I P (Internet Protocol) I P アドレス 通信機器１台ごとに割り当てられた識別番号
※ プロトコル … やりとりの約束事 → 通信規約 I P (Internet Protocol) I P アドレス 通信機器１台ごとに割り当てられた識別番号 通信相手の指定、ルーティング（経路選択）に利用される I Pv4 ： ３２ bit （８ bit ずつ、４つに区切って表記） 例： 情報システム工学科 web サーバ I Pv6 ： 128 bit _____________ 133 ． ． ．
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インターネットの利用 例) web LAN LAN インターネット web サーバ I P アドレスを覚えるのが大変！
133 ．38 ．2 ．199 I P アドレスを覚えるのが大変！
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DNS (Domain Name System)
_____________ ホスト名やドメイン名と ＩＰ アドレスを 対応させるための仕組み 例) … 133．38．2．199 ホスト名（サーバ名） ユーザＩＤ ドメイン名 … 133．38．169．11
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I P アドレス と サブネット 同じサブネット内の機器には、近い I P アドレスを付ける (ネットワークごとにアドレスをつけて管理するため) I P アドレス サブネットマスク ネットワークアドレス ． ． ． ． ． ． ． ． ． サブネット ２進数は長いので、 10進や16進に変換 133 ． 38 ． 2 ．199 255 ．255 ．255 ． 0 133 ． 38 ． 2 ． 0 85 ． 26 ． 2 ．C7 FF ．FF ．FF ． 0 85 ． 26 ． 2 ． 0
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I P アドレス と サブネット サブネットマスクは、ネットワークの規模に応じて色々
クラス A ． 0 ． 0 ．0 大規模ネットワーク クラス B ．255 ． 0 ．0 中規模 〃 クラス C ．255 ．255 ．0 小規模 〃 埼玉大学のネットワーク クラス B サブネット 133 ．38 ．0 ．0 埼玉大学 情報システム工学科 133 ．38 ．2 ．0
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自分の I Pアドレスやサブネットマスクを調べる ifconfig –a (Linux)
ipconfig /all (Windows、コマンドプロンプトから DNS を使って、I Pアドレスを調べる dig (Linux) 逆引き (I Pアドレスから名前を引く) は、dig –x I Pアドレス nslookup (Windows)
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インターネットの利用 例) web LAN LAN インターネット web サーバ 私のパソコン、誰が I P アドレスを設定したの？
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DHCP ネットワークに一時的に接続するコンピュータに、動的に I P アドレスを割り当てる
_____________ ネットワークに一時的に接続するコンピュータに、動的に I P アドレスを割り当てる (Dynamic Host Configuration Protocol) Ｉ Ｐアドレスが欲しい ＬＡＮ DHCP サーバ： を使っていいよ
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伝送速度と伝送時間 64 kbps の回線を用いて 106 バイトのファイルを送信するとき、伝送におよそ何秒かかるか。 ここで、回線の伝送効率は 80％とする。 ※ データ伝送速度 単位時間あたりに送信できるデータ量 単位は、bit / 秒 または bps (bit per second) 回線速度の 80％しか 送信に利用できない
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HTML 他 HTML CSS (Cascading Style Sheet)
BODY { background: #FFD; color: #000; } A:link { color:#808; } A:visited { color:#626; } A:active { color:#F6A; } A:hover { color:#F99; background: #00A; } HR { color: #007; } H1 { font-size: %; font-weight: bold; text-align: center; color: #007; ・ ・ HTML 他 HTML (Hyper Text Markup Language) ハイパーリンクを含んだ、 文章の構造 (タイトルや段落など) を記述するための言語 CSS (Cascading Style Sheet) HTML の要素をどのように表示するか、スタイルを指示 XML (Extensible Markup Language) タグを定義して拡張可能な、 文章やデータの構造を記述するための言語 <html> <head> <meta http-equiv="Content-Language" content="ja"> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=shift_jis"> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="./TMPICS/ics.css" title="ICS"> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="./TMPICS/button.css" title="ICS"> <title>ICS Web Server</title> <meta http-equiv="Content-Script-Type" content="text/javascript"> <script type="text/javascript" src="./TMPICS/hide.js"></script> </head> <body> <div class="headerleft"> <img width=500 src="../img/logo1.gif" alt="情報システム工学科" border="0"> </div> <div class="headerright"> <a href=" > <a href=" > <a href="index.html">情報システム工学科</a><br> ・ ・ ・
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※ プロトコル … やりとりの約束事 → 通信規約 郵便のプロトコル階層 住所、名前、切手
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ＯＳＩ 基本参照モデル おプセトネデぶ 応用層 応用層 セッション層 セッション層 トランスポート層 トランスポート層 ネットワーク層
人の操作に 近い側 応用層 応用層 ７ プレゼン テーション層 プレゼン テーション層 ６ セッション層 セッション層 ５ トランスポート層 トランスポート層 ４ ネットワーク層 ネットワーク層 ３ データリンク層 データリンク層 ２ 物理的な操作に近い側 物理層 物理層 １
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ＯＳＩ 基本参照モデル 第１層： 物理層 第２層： データリンク層 第３層： ネットワーク層 おプセトネデぶ
________________ 第１層： 物理層 物理的な接続 （コネクタの形、電気的な接続条件など） 第２層： データリンク層 物理層でつながった隣接ノード間のデータ受け渡し 第３層： ネットワーク層 ネット越しのデータ受け渡し （ルーティング（経路選択）など） ________________ ________________
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ＯＳＩ 基本参照モデル 第４層： トランスポート層 第５層： セッション層 第６層： プレゼンテーション層 第７層： 応用層 おプセトネデぶ
________________ 第４層： トランスポート層 データ伝送の透過的な信頼性の確保 （エラー訂正、再送要求など） 第５層： セッション層 論理的な通信路を確立する （通信モード、アクセス制御など） 第６層： プレゼンテーション層 データ表現の形を決める （使用する文字コードなど） 第７層： 応用層 具体的な通信サービス （電子メール、web など） ________________ ________________ ________________
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インターネット の プロトコル TCP/IP 応用層 応用層 セッション層 トランスポート層 ＴＣＰ ネットワーク層 ＩＰ データリンク層
（電子メールなど） データの送信側と受信側で 確認を取りながら通信する （データの信頼性を保証） プレゼン テーション層 セッション層 トランスポート層 ＴＣＰ ネットワーク層 ＩＰ データリンク層 ネットワーク インタフェース I P アドレスで指定された 計算機まで 物理層 ＯＳＩ 基本参照モデル
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ftp (File Transfer Protocol) telnet、ssh
参考： インターネット の プロトコル ftp (File Transfer Protocol) ファイル転送 telnet、ssh 他の計算機に login して操作 電子メール SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) … メール配送 POP3、IMAP … メールサーバに届いたメールを、クライアントが受信 web HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) SHTTP (Secure HTTP) … 暗号化により安全性を高める ドメイン名
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イーサネット イーサネット (ethernet) ギガビット イーサネット LAN を実現するためのプロトコル（通信規約）
ケーブルは、10 BASE 5、10 BASE 2、10 BASE-T、100 BASE-TX 等 通信制御は、CSMA/CD ギガビット イーサネット ケーブルに 1000 BASE-T などを使った、1 Gbps のイーサネット さらに高速な規格の策定が進んでいる 通信速度が 10 Mbps （M bit/秒） 通信速度が 100 Mbps
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データ伝送路 (物理層) 有線 ツイスト ペア ケーブル （より対線） 同軸ケーブル 光ファイバケーブル 無線
※ データ伝送速度 単位時間あたりに送信できるデータ量 単位は、bit / 秒 または bps (bit per second) データ伝送路 (物理層) 有線 ツイスト ペア ケーブル （より対線） ２～８本の芯線を、より合わせたもの 10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T 同軸ケーブル CATV、10BASE-5、10BASE-2 光ファイバケーブル 1000BASE-SX、1000BASE-LX 無線 赤外線 … テレビのリモコン、携帯電話でのアドレスのやりとり 電波 … 無線 ＬＡＮ で使っている
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ＬＡＮ の アクセス制御 (データリンク層) 伝送路にデータを流せるのは、同時に１つのノードだけ
ＬＡＮ の アクセス制御 (データリンク層) 伝送路にデータを流せるのは、同時に１つのノードだけ トラブル無く、すべてのノードがデータを流すには？ TDMA (Time Division Multiple Access： 時分割多重アクセス) 時間を分割して、それぞれの時間に伝送路を使う計算機を指定 CSMA/CD （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection） 伝送路を調べて、使用中でなければ伝送路を使う 使うタイミングが他とぶつかったら、ランダムな時間待って再送 トークン パッシング トークン (送信する権利) を順番に回す トークンリング方式 （リング型LAN） トークンバス方式 （バス型ＬＡＮ）
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ＬＡＮ の形態 （トポロジ） バス型 リング型 スター型 １本のケーブル（バス）に接続 リング状のケーブルに接続 ハブや交換機などを中心に、
放射状に接続 ハブ
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イーサネット の 変遷 (1) 送信したパケットは、ＬＡＮ 全体に流れる CSMA/CD 半二重通信
イーサネット の 変遷 (1) 送信したパケットは、ＬＡＮ 全体に流れる CSMA/CD 半二重通信 ・ 単方向通信 … １つの方向にのみデータを伝送 ・ 半二重通信 … 両方向に伝送できるが、同時には一方だけ （例： トランシーバ） ・ 全二重通信 … Ａ→Ｂ と Ｂ→Ａの両方向に同時に伝送可 （例： 電話）
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イーサネット の 変遷 (2) ハブ ハブ 送信したパケットは、ＬＡＮ 全体に流れる 半二重通信
イーサネット の 変遷 (2) 送信したパケットは、ＬＡＮ 全体に流れる 半二重通信 ハブ ハブ ・ 単方向通信 … １つの方向にのみデータを伝送 ・ 半二重通信 … 両方向に伝送できるが、同時には一方だけ （例： トランシーバ） ・ 全二重通信 … Ａ→Ｂ と Ｂ→Ａの両方向に同時に伝送可 （例： 電話）
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イーサネット の 変遷 (3) ハブ が スイッチングハブ に … 通信を行う方向のポートのみを利用 全二重通信
イーサネット の 変遷 (3) ハブ が スイッチングハブ に … 通信を行う方向のポートのみを利用 全二重通信 ・ 単方向通信 … １つの方向にのみデータを伝送 ・ 半二重通信 … 両方向に伝送できるが、同時には一方だけ （例： トランシーバ） ・ 全二重通信 … Ａ→Ｂ と Ｂ→Ａの両方向に同時に伝送可 （例： 電話）
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LAN の 接続機器 リピータ cf. ハブ 物理層レベルで、アクセス方式の同じ LAN を接続 伝送路の長さを物理的に延ばす ブリッジ
データリンク層レベルで、 伝送媒体やアクセス方式の異なる LAN を接続 ルータ ネットワーク層までの機能を持つ LAN を接続する ゲートウェイ ７階層すべてのプロトコルを変換でき、LAN を接続 cf. ハブ cf. スイッチングハブ
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MAC アドレス (物理アドレス) ネットワーク インタフェース カード (情報機器の一部で、その機器をネットワークにつなげる) に固有の、48ビットの物理アドレス ifconfig –a (Linux) ipconfig /all (Windows) で、調べられる MACアドレスを指定して、データのやり取りをする (データリンク層のプロトコル) cf. I P アドレス … ネットワーク層 ARP … MACアドレス と I P アドレスを 対応づけるプロトコル
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伝送速度と伝送時間 64 kbps の回線を用いて 106 バイトのファイルを送信するとき、伝送におよそ何秒かかるか。
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伝送速度と伝送時間 64 kbps の回線を用いて 106 バイトのファイルを送信するとき、伝送におよそ何秒かかるか。 ここで、回線の伝送効率は 80％とする。 回線速度の 80％しか 送信に利用できない
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伝送速度と伝送時間 400バイトのデータを１時間当たり 3,600件送信したい。伝送効率が 60％のときには、回線速度は最低でも何 bps 必要か。
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ＬＡＮ の形態 （トポロジ） バス型 リング型 スター型 ________________ １本のケーブル（バス）に接続
リング状のケーブルに接続 スター型 ハブや交換機などを中心に、 放射状に接続 ________________ ________________ ハブ
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この文面は、TOKYO TECH OCW の利用 条件を参考にしました
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この powerpoint ファイルの著作者 堀山 貴史 改変等を加えられた場合は、お名前等を追加してください 図の著作者 p. 5, 7, 9, 10, 12, 13, 16 ～ 19, 24 ～ 28 クリップアート : Microsoft Office Online / クリップアート その他 堀山 貴史
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