基本情報技術概論 ( 第 12 回 )

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ネットワーク技術

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

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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。

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 ) http://www.jitec.jp/

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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、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

_____________

10000101 00100110 00000010 11000111

133 ． 38 ． 2 ． 199

※ プロトコル … やりとりの約束事 → 通信規約

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例 ) web

LAN LAN

web サーバ

I P アドレスを覚えるのが大変！

133 ． 38 ． 2 ． 199


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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 ) http://www.ics.saitama-u.ac.jp … 133 ． 38 ． 2 ． 199

ホスト名（サーバ名）

[email protected]

ユーザＩＤドメイン名 … 133 ． 38 ． 169 ． 11

_____________

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 )

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サブネット

10000101 ． 00100110 ． 00000010 ． 11000111

11111111 ． 11111111 ． 11111111 ． 00000000

10000101 ． 00100110 ． 00000010 ． 00000000

I P アドレス

サブネットマスク

ネットワークアドレス

133 ． 38 ． 2 ． 199255 ． 255 ． 255 ． 0133 ． 38 ． 2 ． 0

www.ics.saitama-u.ac.jp

85 ． 26 ． 2 ． C7FF ． FF ． FF ． 085 ． 26 ． 2 ． 0

２進数は長いので、10 進や 16 進に変換

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 255 ． 0 ． 0 ． 0 大規模ネットワーク

クラス B 255 ． 255 ． 0 ． 0 中規模〃

クラス C 255 ． 255 ． 255 ． 0 小規模〃

10

サブネット

133 ． 38 ．2 ． 0

埼玉大学のネットワーククラス B 133 ． 38 ． 0

． 0埼玉大学情報システム工学科

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 www.al.ics.saitama-u.ac.jp

(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 www.al.ics.saitama-u.ac.jp

(Windows)11

参考： I P アドレスとサブネット

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例 ) web

LAN LAN

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　　 (Dynamic Host Configuration Protocol)

_____________

ＬＡＮ

ＩＰアドレスが欲しい

DHCP サーバ：192.168.128.100 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。回線速度の 80％し

か送信に利用できない

※ 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)

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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

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郵便のプロトコル階層

住所、名前、切手

※ プロトコル … やりとりの約束事 → 通信規約

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ＯＳＩ基本参照モデル

応用層プレゼン

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

データリンク層

物理層

おプセトネデぶ


テーション層

セッション層




物理層

人の操作に近い側

物理的な操作に近い側１

２

３

４

５

６

７

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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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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


テーション層

セッション層




物理層


応用層

（電子メールなど）

ＴＣＰ

ＩＰ

ネットワークインタフェース

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）

I P アドレスで指定された計算機まで

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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

ユーザＩＤ @ ドメイン名

[email protected] ○○@docomo.ne.jp

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イーサネット

イーサネット (ethernet) 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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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

データ伝送路※ 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)

( 物理層 )

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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

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

１本のケーブル（バス）に接続

リング型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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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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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


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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


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LAN の接続機器リピータ

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

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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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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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

１本のケーブル（バス）に接続

リング型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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配布場所 http://www.al.ics.saitama-u.ac.jp/horiyama/OCW/

この powerpoint ファイルの著作者堀山貴史　 2007-2009 [email protected]

u.ac.jp 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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