分散システム特論 岡村耕二.

Presentation on theme: "分散システム特論 岡村耕二."— Presentation transcript:

1 分散システム特論 岡村耕二

2 インターネットの歴史と運用 1969年　ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) 国防総省がスポンサー 1980年 NSFNET (National Science Foundation Network) 全米科学財団 1990年　商用インターネットの急成長 ＷＷＷ，電子メールの普及 分散システム特論

3 インターネットに関連する組織 1984年 インターネットアーキテクチャ委員会（ＩＡＢ）
1984年　インターネットアーキテクチャ委員会（ＩＡＢ） ＲＦＣ　発行開始 １９９２年　インターネット学会（ISOC; Internet Society) IAB はISOC の一部となる 分散システム特論

4 インターネットの運用 インターネットガバナンス
インターネットの運用 インターネットガバナンス 1988年 IANA (Internet Assigned Numbers Authority) IPアドレス、ドメイン名、ＴＣＰ／ＩＰなどで使用するパラメータ（ポート番号など）の割り当て管理を行う。 1993年　ネットワーク情報センター（ＮＩＣ） InterNIC (北米) RIPE NCC (欧州) APNIC (アジア太平洋) JPNIC 1998年　ＩＡＮＡ　→ ICANN (The International Corporation for Assigned Nmaes and Number) 分散システム特論

5 ＩＣＡＮＮ ICANN ドメイン名支持組織 アドレス支持組織 プロトコル支持組織
ＩＰアドレス、ドメイン名、プロトコルパラメータなどのインターネット資源の割当の調整を世界規模かつ民主的に行う。 ドメイン名支持組織 営利、非営利企業、レジストラ、通信事業者、など アドレス支持組織 ARIN(旧 InterNIC),RIPE NCC, APNIC プロトコル支持組織 IETF, W3C, ITU, ETSI 分散システム特論

6 ICANN IEPG (Internet Engineering Planning Group)
ＩＳＰに対する技術援助、運用ポリシの調整 ＣＥＲＴ (Computer Emergency Response Team) コンピュータネットワークへの不正侵入などの方法を解析し対策を研究する。 分散システム特論

7 インターネット技術の開発と標準化 ＩＳＯＣ （インターネット学会） ＩＡＢ （アーキテクチャ委員会） ＩＲＴＦ 次世代技術委員会
ＩＳＯＣ　（インターネット学会） ＩＡＢ　（アーキテクチャ委員会） ＩＲＴＦ　次世代技術委員会 標準化は行わないが、先進技術の研究を担当 必要であればＩＥＴＦに標準化を提案 ＩＥＴＦ　技術標準化委員会 ＲＦＣ　による技術標準化に責任を持つ 年3回のミーティング、電子メールによる議論 ＩＥＳＧ（運営管理委員会） 複数のワーキンググループによって遂行 ＩＳＴＦ　社会政策委員会 分散システム特論

8 ＲＦＣのできるまで アイディアが浮かぶ IETF で6ヶ月保存 ＩＥＳＧ が標準化すべきと判断 6ヵ月後 ＩＥＳＧ審議 ＲＦＣ
個人、ＷＧで提案　Internet Draft IETF で6ヶ月保存 ＩＥＳＧ　が標準化すべきと判断 Proposed Standard RFC 番号 実装、テスト 6ヵ月後　ＩＥＳＧ審議 Draft Standard 4ヶ月の運用試験 ＳＴＤ　番号の付与 ＲＦＣ Informational Experimental Historical 分散システム特論

9 日本におけるインターネットの歴史 1984年 ＪＵＮＥＴ （インターネットではない） 1988年 WIDE プロジェクト 1993年
1984年　ＪＵＮＥＴ　（インターネットではない） 1988年 WIDE プロジェクト 1990年　九州大学 WIDE プロジェクトに接続 大阪大学と 64Kbps 1993年　 日本インターネット協会 (IAJ) 日本での商用ネットワークの始まり 分散システム特論

10 講義のすすめ方 RFC 選ぶ。 その RFC に基づいて実装されているソフトウェアを見つける。
重要と思われるコード部分を説明する。 ソフトウェアの実行結果を示す。 A4 x 4 程度のレポートを提出する。 韓国と遠隔講義の予定 分散システム特論

11 韓国との遠隔講義 韓国大学院生などの遠隔参加 先方から質問、発表 ９０分のうちいくらかは韓国人との交流に利用可 分散システム特論

12 参考 http://okaweb.ec.kyushu-u.ac.jp/lectures/ds/ いままでの講義の発表・レポート
インターネット文書の検索 分散システム特論

13 スケジュール 10/06 ガイダンス 10/20 発表内容確定・韓国人と顔合わせ 10/27 第１回目発表開始 11/10 11/17
10/06 ガイダンス 10/20 発表内容確定・韓国人と顔合わせ 10/27 第１回目発表開始 11/10 11/17 12/01 休講かも 12/08 12/15 01/12 01/19 01/26 休講 02/02 分散システム特論

14 おまけ ネットワーキングの基礎 分散システム特論

15 階層とプロトコル （ＯＳＩ 参照モデル） 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
階層とプロトコル　（ＯＳＩ　参照モデル） 物理層 データリンク層 ネットワーク層 アプリケーション層 トランスポート層 プレゼンテーション層 セッション層 プロトコル 分散システム特論

16 物理層 ビット列 64Kbps, 1Gbps 電圧などの電気的条件 リンクがあがる 分散システム特論

17 物理層 ケーブルそのものではない デジタルであることが前提 物理層 → ビット列 標準化された物理層の規格にあったケーブル
物理層　→　ビット列 標準化された物理層の規格にあったケーブル デジタルであることが前提 メタルケーブルは必ずしも物理層ではない アナログケーブルは通信とは関係ない 分散システム特論

18 データリンク層 ビットパターンをフレーム 8ビット＝１バイト 送り元・あて先という概念 イーサネット 同一物理ネットワーク間のみ
23 D8 8E 送り元・あて先という概念 イーサネット MAC アドレス(48bit) 00:50:56:8A:00:00 ベンダ固有　24bit 最初の 24bit を見ればメーカの察しがつく 同一物理ネットワーク間のみ スイッチングハブ Ｌ２　スイッチ 分散システム特論

19 ＵＮＩＸの ifconfig コマンド ＭＡＣアドレスは、ＬＡＮアダプタ固有である。 $ ifconfig vmnet1
vmnet1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:56:8A:00:00 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets: errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets: errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:100 ＭＡＣアドレスは、ＬＡＮアダプタ固有である。 分散システム特論

20 ＭＡＣ　アドレスからベンダを調べる 分散システム特論

21 データリンク層通信 MAC アドレス： イーサネットカード固有 イーサネットカードは自分の MAC アドレスのフレームのみを受信する
ハードによる処理 ＯＳ　によらない 分散システム特論

22 データリンク層通信 通信容量：フレームの流量 スイッチによって関係ない部分にフレームが出ないようにできる。
ＣＳＭＡ／ＣＤ スイッチによって関係ない部分にフレームが出ないようにできる。 関係ない部分→　MAC アドレスで判断 分散システム特論

23 ネットワーク層 インターネットの重要な階層 IPv4、IPv6 通信の単位：　パケット スイッチング・ルータ、L3スイッチ 分散システム特論

24 ルータとスイッチングルータ ルータ スイッチングルータ 機能（経路制御など）は変わらない。 ネットワーク層でパケット交換
2.5層でフレーム交換 L3スイッチ 機能（経路制御など）は変わらない。 分散システム特論

25 ネットワーク層 経路制御 IP アドレス 同一物理ネットワークを越えた通信 ルータ IPv4: 32bit IPv6:128bit
IPv6:128bit 3ffe:501:2c24:a00:202:e3ff:fe00:10c5 2001:248:180:300:202:e3ff:fe00:14ea ネットワークアドレス＋ホストアドレス 分散システム特論

26 ＩＰアドレス 九州大学内のサブネットマスクは基本的に、２４ビット １３３．５．Ｘ．０ １３３．５．Ｘ．２５５ １３３．５．Ｘ．１ ～ ２５４
ネットマスク　 １３３．５．Ｘ．０ ネットワーク識別子 １３３．５．Ｘ．２５５ ブロードキャスト識別子 １３３．５．Ｘ．１　～　２５４ ホスト識別子 分散システム特論

27 ＩＰアドレス 32ビット １３３．５．１．２ １３３＊２５６＾３＋５＊２５６＾２＋１＊２５６＋２ 2231697666
$ ping PING ( ): 56 data bytes 64 bytes from : icmp_seq=0 ttl=249 time=106.0 ms 分散システム特論

28 トランスポート層 プロセスとプロセスの通信 TCP UDP 信頼性があるが、速度が不定 信頼性がないが、 速度は一定 メール、ＷＥＢアクセス
マルチメディア通信 分散システム特論

29 トランスポート層 IPアドレスだけでは識別子が足りない ポート番号 特定のサービスを固定的に割り当てる
ホスト内でもっと細かく識別できる必要がある プロセス ウインドウ IP Address + Port = トランスポートアドレス ポート番号 16bit 特定のサービスを固定的に割り当てる 25: 電子メール 80: WWW 分散システム特論

30 決められたポート番号 http://www.iana.org/assignments/port-numbers 分散システム特論
The range for assigned ports managed by the IANA is Port Assignments: Keyword Decimal Description References 0/tcp Reserved 0/udp Reserved # Jon Postel tcpmux /tcp TCP Port Service Multiplexer tcpmux /udp TCP Port Service Multiplexer # Mark Lottor compressnet /tcp Management Utility compressnet /udp Management Utility compressnet /tcp Compression Process compressnet /udp Compression Process # Bernie Volz 分散システム特論

31 通信アプリケーション 電子メール WWW DNS VoD テレビ会議 ＳＭＴＰ／ＰＯＰ／ＩＭＡＰ ＨＴＴＰ／ＦＴＰ ＤＮＳ ＲＴＳＰ ＲＴＰ
分散システム特論

32 通信アプリケーション 一定の手順（プロトコル）に従って動作している インターネットの通信プロトコルは RFC として公開されている
どのように実現されているかプログラムによって固有 設定方法がプログラムによってまちまち 通信プロトコルの重要な部分を押さえておけば設定すべき箇所は予想がつく 分散システム特論

33 メールソフト メール配送サーバ メール受信サーバ メールフォルダの設定などは通信機能とは別の次元の話 ＳＭＴＰ ＰＯＰ／ＩＭＡＰ
分散システム特論

34 通信アプリケーション プロトコルは公開されている 物理層からすべて公開されている ビット列がわかれば、通信内容は全て解析可能 ビット列
フレーム列 パケット列 パケットに含まれるデータ内容 ポート番号から既知のサービスは察しがつく ビット列がわかれば、通信内容は全て解析可能 分散システム特論

35 通信の仕組み コンピュータにとって MAC アドレス が重要 人間にとって ホスト名・ＩＰアドレス が重要 ホスト名 → IP アドレス
人間にとって　ホスト名・ＩＰアドレス　が重要 ホスト名　→　IP アドレス DNS IP アドレス　→　MAC アドレス ARP (Address Resolution Protocol) 分散システム特論