インターネットの仕組み入門~IPアドレス・DNS・MACアドレス【高校情報1・基本情報技術者・ITパスポート】高校情報Ⅰ教科書完全準拠版
Summary
TLDRこのスクリプトはインターネットの仕組みについて解説し、IPアドレスやDNSの役割を介绍しています。グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの違い、サブネットマスクやDHCPの機能、IPv4とIPv6の移行、DNSの名前解決プロセスやドメイン名の構造、そしてデータ通信のパケット交换方式やルーターのルーティングについても详しく説明されています。インターネットサービスプロバイダー(ISP)やIoTの普及による生活の変化も触れられ、インターネットの基本构造を理解するための贵重な情报が提供されています。
Takeaways
- 🌐 IPアドレスはインターネット上での住所のようなもので、各端末に個別に割り振られます。
- 🔢 IPアドレスは32ビットの2進法で構成され、8ビットずつ区切って10進法で表記されます。
- 🌐 IPアドレスにはグローバルとプライベートの2種類があり、グローバルIPアドレスはパブリックIPアドレスとも呼ばれます。
- 🏠 プライベートIPアドレスは局域网内でのみ使え、インターネット上では使えません。
- 🔄 ルーターがグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの変換役となる技術をナットと呼ばれます。
- 📊 サブネットマスクはネットワークアドレスとホストアドレスの境界を示し、サブネット内でのアドレス割り当を管理します。
- 🔍 DNSはドメイン名をIPアドレスに変換する仕組みで、インターネット上で文字列をアドレスに変換するために使われます。
- 🌐 IPv4のアドレス枯渇に対応するIPv6が存在し、128ビットのアドレスを持ち多倍のアドレス空間を提供します。
- 🔄 DHCPプロトコルはIPアドレスなどのネットワーク設定情報を自動的に配布するプロトコルです。
- 📈 インターネットサービスプロバイダー(ISP)は、インターネットへの接続を仲介するサービスを提供します。
- 🔄 データ通信において、パケット交換方式が用いられ、複数のパケットが混在して送信されることにより、効率的な通信が可能になります。
Q & A
IPアドレスとは何ですか?
-IPアドレスは、ネットワーク上のデバイスを識別するための数字的な住所です。各端末には一意のIPアドレスが割り振られており、これによりネットワーク上での通信が可能になります。
グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの違いは何ですか?
-グローバルIPアドレスはインターネット上で一意であり、パブリックIPアドレスとも呼ばれます。一方、プライベートIPアドレスはローカルネットワーク内でのみ使用され、インターネット全体で一意ではないものです。
サブネットマスクはどのような役割を果たしますか?
-サブネットマスクは、IPアドレスをネットワーク部分とホスト部分に分割して、ネットワークの範囲を定義します。これにより、ネットワーク内での通信やデバイスの識別が可能になります。
DNSはどのような仕組みを利用していますか?
-DNSは、ドメイン名をIPアドレスに変換するシステムです。ユーザーがブラウザでドメイン名を入力すると、DNSサーバーがそのドメイン名に対応するIPアドレスを解決し、ユーザーはそのウェブページにアクセスできます。
インターネットサービスプロバイダー(ISP)とは何ですか?
-ISPは、インターネットに接続するためのサービスを提供する会社です。例えば、IIJ、BIGLOBE、NTTコミュニケーションズ、OCNなどがISPの例です。
IPv4とIPv6の違いは何ですか?
-IPv4は32ビットのアドレス空間を持ち、約40億のアドレスを提供します。一方、IPv6は128ビットのアドレス空間を持ち、はるかに多くのアドレスを提供します。IPv6はまた、IPv4よりも効率的なルーティングやセキュリティ機能を提供します。
MACアドレスとは何ですか?
-MACアドレスは、ネットワークインタフェースカード(NIC)に割り振られた一意の識別番号です。これは、データが同一ネットワーク内のデバイス間で適切に転送されるために使用されます。
ネットワーク内でデータがどのように転送されるか説明してください。
-ネットワーク内でデータはパケットという形で転送されます。パケットには送信元と宛先のMACアドレス、IPアドレス、および他の制御情報が含まれています。スイッチやルーターはこれらの情報を使用して、パケットを適切な宛先に到達させるためにルーティングを行います。
インターネットのパケット交換方式のメリットは何ですか?
-パケット交換方式は、データを小块に分割して送信することで、効率的にネットワークの容量を利用できます。これにより、複数のユーザーが同時に通信することができ、回線の占有や遅延の問題が少なくなります。また、パケット交換方式は、データの順不同や遅延を吸収できるため、データの信頼性が高い通信を実現します。
回線交換方式とパケット交換方式の違いは何ですか?
-回線交換方式では、通信双方の間で独占的な回線が確立され、通信が終了するまでその回線は他の利用者に使えません。一方、パケット交換方式では、データはネットワーク上で较小なパケットとして送信され、複数のパケットが同じ回線を共有して送信されることにより、効率的にネットワークの容量が利用されます。
何为NAT技术?
-NAT(网络地址转换)技术是一种允许多个终端设备共享单个公共IP地址的网络技术。通过这种方式,位于私有网络内的设备可以使用私有IP地址进行通信,而NAT设备(如路由器)负责在公共互联网上将这些私有IP地址转换为公共IP地址,反之亦然。
DHCP协议的作用是什么?
-DHCP(动态主机配置协议)是一种网络协议,用于自动分配IP地址和其他网络配置参数给网络内的设备,无需手动设置。这大大简化了网络管理,因为设备可以自动获取必要的信息,而无需网络管理员手动配置每个设备。
Outlines
🌐 インターネットの仕組みとIPアドレスについて
この段落では、インターネットの仕組みやIPアドレス、DNSについて説明されています。IPアドレスはネットワーク上の住所のようなもので、各端末に個別のアドレスが割り振られます。IPアドレスは32ビットの2進法で構成され、8ビットずつ区切って10進法で表記します。グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの2種類があり、グローバルIPアドレスはパブリックIPアドレスとも呼ばれ、インターネット上で使用されます。プライベートIPアドレスは局域网内でのみ使用され、グローバルIPアドレスを介してインターネットに接続します。
🔍 グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの詳細
この段落では、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの詳細が説明されています。グローバルIPアドレスはインターネット上で一意であり、動的IPアドレスや固定IPアドレスの2つの形式があります。一方、プライベートIPアドレスは局域网内でのみ有効で、特定の範囲が事前に決められています。サブネットマスクを使用してネットワーク部とホスト部の境界を判断し、ネットワーク内のアドレスを割り当てることができます。
📝 IPアドレスとサブネットマスクの練習問題
この段落は、IPアドレスとサブネットマスクの理解を深めるための練習問題です。与えられたIPアドレスとサブネットマスクからネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、およびネットワーク内での最大端末数を求める問題が含まれています。この練習を通じて、サブネットマスクを使用してIPアドレスを適切に管理する方法を学ぶことができます。
🏠 ネットワークの階層構造とDNSの役割
この段落では、ネットワークの階層構造とDNSの役割が説明されています。ドメイン名、完全修飾ドメイン名(FQDN)、およびサブネットマスクなどの概念が紹介されています。DNSは、ドメイン名をIPアドレスに変換する仕組みで、名前解決と呼ばれます。また、インターネットサービスプロバイダー(ISP)の役割や、IPv4とIPv6の違いについても触れられています。
🌐 インターネットのデータ通信とMACアドレス
この段落では、インターネットでのデータ通信方法とMACアドレスの重要性が説明されています。データはパケットという小さな単位で送られ、IPアドレスやMACアドレスを使用して適切な宛先に届けられます。MACアドレスはネットワーク機器の固有の識別番号で、同じネットワーク内で端末の住所役を果たします。また、スイッチやルーターによるデータ転送の仕組みも紹介されています。
🔄 データ転送の流れとテーブルの役割
この段落では、データ転送の流れと、MACアドレステーブルやARPテーブルの役割が説明されています。ARPは、IPアドレスからMACアドレスを解決するプロトコルで、ネットワーク内の端末が相互に通信を行うために使用されます。また、スイッチがデータの転送にどのように役立つか、そのプロセスが詳細に解説されています。この段落を通じて、ネットワーク内でのデータ通信の仕組みを理解することができます。
📚 インターネットの仕組みの要点確認
この最後の段落では、インターネットの仕組みに関する要点が確認されています。グローバルIPアドレス、プライベートIPアドレス、CCTLD、GTLD、回線交換方式、パケット交換方式、ISP、IoT、MACアドレス、ARPテーブルなどが触れられ、それぞれの役割と重要性が説明されています。このセクションを通じて、インターネットの基礎知識を復習し、理解を深めることができます。
Mindmap
Keywords
💡IPアドレス
💡DNS
💡グローバルIPアドレス
💡プライベートIPアドレス
💡サブネットマスク
💡NAT
💡DHCP
💡インターネットサービスプロバイダー
💡パケット交換方式
💡ルーター
💡MACアドレス
Highlights
インターネットの仕組みやIPアドレス、DNSについて解説
IPアドレスはネットワーク上の住所のようなもの
各端末に個別のIPアドレスが割り振られる
IPアドレスは32ビットの2進法で構成され、8ビットずつ区切り10進法で表記
グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの2種類がある
グローバルIPアドレスはパブリックIPアドレスとも呼ばれる
プライベートIPアドレスは独立したネットワーク内でのみ使える
インターネットに接続するためにはグローバルIPアドレスを割り当てられているルーターを経由する必要がある
プライベートIPアドレスの範囲はあらかじめ決められている
サブネットマスクを使用してネットワーク部とホスト部の境界を判断
IPv4とIPv6の説明
IPv6は128ビットのアドレス空間を持ち、約340億倍のIPアドレスを提供
DNSはドメイン名をIPアドレスに変換する仕組み
完全修飾ドメイン名(FQDN)の説明
データ通信の流れとパケット交換方式について
ルーターとスイッチの役割とデータ転送の仕組み
MACアドレスの説明と同一ネットワーク内のデータ転送
インターネットサービスプロバイダー(ISP)の紹介
IoTが生活やビジネスに与える影響
Transcripts
今回はインターネットの仕組みについて
ip アドレス dns などについて
詳しく説明をしていきます
この数字は ip アドレスと言って
ネットワーク上の住所のようなものになり
ます
line でメッセージを送る場合で考え
ていきましょう
このスマートフォンにはインターネット上
の住所である
ip アドレスが割り振られていますこの
ip アドレスは1台次第各端末に別々の
ip アドレスが割り振られています
スマートフォンだけではなくパソコンや
ルーターなどインターネットにつながって
いる機器はこのような ip アドレスが
割り当てられています ip アドレスは
32ビットの2進法で構成されているもの
を人のでわかりやすくなるように8ビット
ずつ区切り10進法で表記したものになり
ます8ビットが基準なので10進法だと0
から255までの数で表すことができます
ip アドレスは取っ東堺に上からだー1
オクテット第二オクテット第3オクテット
第4オクテットと言います ip アドレス
にはグローバル ip アドレスと
プライベート ip アドレスの2種類が
あります
グローバル ip アドレスは1で使われ
れる ip アドレスのことになります
グローバル ip アドレスはパブリック
ip アドレスとも呼ばれます
プライベーター ip アドレスは欄で
使える ip アドレスのことですつまり
自宅や学校などの独立したネットワーク内
だけで使える ip アドレスのことです
黒オーバル ip アドレスについてもう
少し詳しく見ていきましょう1つまり
インターネットの世界ではすべての端ます
が個別の ip アドレスを持っています
この図でいうと lan と wan と
の境界に位置するルーターがそれぞれ別々
のグローバル ip アドレスを持ってい
ますああああああ一方南の中の危機はその
組織内でしか使えないプライベート ip
アドレスしか持ってないので
インターネットの世界では使えない ip
アドレスになります
卵の中の機器が1つまりインターネットに
接続するためにはグローバル ip
アドレスを割り当てられているルーターを
経由する必要があります卵のプライベート
ip アドレスについて詳しく見ていき
ましょうプライベート ip rs は卵
の中で自由に割り当てられているあip
アドレスのことです例えばパソコンと
プリンターが通信したい場合パソコンには
192点168点1.2プリンターには
192点168点1.4というふうに ip
アドレスつまりラン内部の住所を
割り当てることによりお互いの機器が通信
できるようになります
プライベート ip アドレスに使える
アドレスの範囲はあらかじめ決められてい
て次の3パターンになります戦闘が19に
168で始まるもの戦闘が17にで始まる
もの
全頭が10で始まるものになります
プライベート ip アドレスはその組織
のネットワーク内で一意であればいいので
例えばガッキーの自宅のパソコンに192
点168点1.2を割り当てていて企業 a
のプリンターに同じ192て168点
1.2が割り当てられたとしても問題は
ありません逆にグローバル ip アドレス
では同じものを割り当ててしまうと
インターネット上の住所が重複してどちら
に届けていいのかわからなくなるので
グローバル ip アドレスの場合は同じ
タイミングで同じ ip アドレスを
割り当てることは ng ですブータは
卵の中に存在する機器とも通信を行います
がインターネット側に存在する機器とも
通信を行いますそのためブータには2つの
ip アドレスが割り当てられています
ラン雷の危機とやり取りするための
プライベート ip アドレスと1
インターネットとやり取りしするための
グローバル ip アドレスですまたこの
パソコンがどのようにしてインターネット
側に接続しているかを説明していきます
まずここに入力して検索で cmd と
入れてコマンドプロンプトを立ち上げます
ここで it 甲府グループ打ち込んで
エンターキーを押します
これは割り当てられているプライベート
ip 上げつなどのネットワークの設定を
確認するときに使われるコマンドです
ipv 4アドレス欄に記載されている
192点168点1.1言うというのが
このパソコンに割り当てられている
プライベート ip アドレスになります
4ケタごとにコロンで区切られている
ipv 6アドレス欄もありますがこれは
後ほど説明するので ipv 4の前提で
説明していきます
デフォルトゲートウェイに192点し68
点1.1というのが割り当てられています
がこれはブータの ip アドレスになり
ます例えばこのパソコンがインターネット
側のホームページを見る場合まずは
ルーターと通信してルーターが宛先の ip
アドレスがグローバル ip か
プライベートip かを判断します
そしてグローバル ip アドレスの場合
はインターネットガート通信を行い得られ
た web ページの情報を依頼のあった
端末に返却しますルータにーどのような
グローバル ip アドレスが割り当て
られているかを調べるためには
google の検索でグローバル ip
アドレス確認などとキーワード検索すると
インターネット母からルーターにどのよう
なグローバル ip アドレスが割り当て
られているかがわかる web ページが
ヒットします you命なのは ip
アドレス確認くんですなおグローバル ip
アドレスを公開することは好ましくないの
でここでは一部は見えなくしています自宅
からインターネット接続2場合この
グローバル ip アドレスは
インターネットサービスプロバイダーと
呼ばれるインターネット接続の仲介
サービスを行う会社が割り当ててくれます
一定期間ごとに ip アドレスが変わっ
たりしますこれを動的 ip アドレスや
変動 ip アドレスと言います別料金を
払うことで割り当てられるグローバル ip
rs を固定化したりすることもできます
これを性的iprs や固定 ip
アドレスと言いますこのように一つの
グローバル ip アドレスで
プライベート ip アドレスを持つ複数
のパソコンなどが同時にインターネットに
接続できますがこのひとつのグローバル
ip アドレスを複数の端末で共有する
変換技術をナプ通っています一方
グローバル ip アドレスと
プライベート ip アドレスが入った市
変換技術をナットと言います先ほどの
プライベート ip アドレスについて
調べたときにサブネットマスク欄に255
点25号で255.0と表示されていまし
たあこのサブネットマスクについて説明し
ていきます少しややこしいいう部分なので
先に0から説明します固定電話の電話番号
を思い浮かべてみてください
例えば東京に電話をかける場合は市外局番
の03を頭に付けますよね
そしてその後の桁は東京都内でを割り振ら
れています大阪に電話をかける場合は市外
局番の06を頭に付けます市外局番を見る
だけで大阪や東京などといったざっくりと
した地域を特定できます
iprs もネットワーク部とホスト部の
2つに分割されます
ネットワーク深市外局番のようなイメージ
でネットワークグループを特定数ための
ものです
ホスト部がそのグループに属する1台の
コンピューターを特定するイメージです
市外局番はゼロさあとか06とかでどこ
までが市外局番かは判断可能ですが
iprs はこのサブネットマスクを使っ
てネットワーク部とホスト部の境目を判断
します
サブネットマスクは ip アドレスと
同様に人間に分かりやすい10進法を使っ
ていますが2進法に変換する必要があり
ます
192点168点1.19をに四方に変換
するとこのようになります
そしてサブネットマスク
255店255大手255.0を三進法に
変換すると市が続いて最後の8ケタがゼロ
になります
上下に並べてサブネットマスクが市が続い
ている部分がネットワーク分ゼロの部分が
ホスト部となります二進法変換した ip
アドレスでホスト魚すべてゼロにした ip
アドレスをネットワークアドレスと言い
ますホスト部をすべて市にした ip
アドレスをブロードキャストアドレスと
いってそのネットワークに属する端末
すべてと通信したい場合に用いられます
今回の192点168て1.0の
ネットワークについてはホスト部が
08子から18このにの8乗つまり
256種類のアドレスを割り振ることが
可能です
ただし先ほど説明したネットワーク
アドレスとブロードキャスターレースの2
つは予約されているので2つを引いて最大
254台の端末に対してプライベーター
ip アドレスを割り振ることが可能に
なります
ややこしかったと思うのでここで練習問題
をやっていきましょう
iprs 192点168点3.1
サブネットマスク
255店255.254.0として
ネットワークアド悦ブロードキャスト
アドレス等ネットワークに接続できる最大
端末数を答えて下さい
iprs は10進法表記でお願いします
まずは ip アドレスサブネットマスク
をそれぞれ2進法表記で表します
そしてサブネットマスクの1と0の境目を
探すと第3オクテットの一桁目と2桁目の
間がネットワーク部とホスト部の境目に
なります
ネットワークアドレスを求めます
サブネットマスクが市の部分はそのまま
持ってきてゼロの部分はホスト部をすべて
ゼロとしますこれを10進法で表すと
192点168て2.0となります
ブロードキャスターとレスを求めましょう
ネットワークアドレスはポスト部がすべて
ゼロにしましたがブロードキャスター
ドレスはホスト部をすべて市にしますこれ
を10進法で表すと192点168点3点
255になりますこのネットワーク内に
接続できるサイダーに端末歳数を求め
ましょうホスト部が9桁なので見の球場で
512となりますネットワーカードレスと
ブロードキャストアドレス分は割り当てる
ことができないので
512-2で最大510台の端末が接続
できます
ネットワーク部とホスト部の境目の表記は
今説明したサブネットマスクのほかに
サイダーと呼ばれるものを使う場合があり
ます
iprs の後にスラッシュをつけてその
あとに二進法の桁数基準でネットワーク部
のきた数を表記します先ほどの愛 per
水192点168点1.19サブネット
マスク
みー方5.255.255.0の場合
ネットワーク部が三進法では8ケタかけ3
de 24桁なのでサイダーで表記すると
192点168点1.19つラッシュ24
となりサブネットマスクのカーリーになり
ます
少し練習していきましょう
ip アドレス192.1力発電3.10
サブネットマスク255店255.25
5.25にをサイダーでの表記に修正して
ください
サブネットマスクを2進法表記で荒らす
戸田イオンオクテットの部分が1位
1111100となるので市が全部で30
ビットとなるのでサイダーとしては192
点168点3.10スラッシュ30となり
ます慣れてくると255は二進法表記で市
が8つということはわかるので最後の
252だけを2進法に変換して医師のカツ
を求めて8かけ3=24に大恩奥テッドの
1の数をプラスするやり方が効率的です
ネットワーク部徒歩ストーブの桁数を可変
にする方法を説明しましたが暮らすと言っ
てホスト部とネットワーク部の桁数が
あらかじめ決まっているものがあります
グラス a から c まで3種類があり
ます
まずクラス a は戦闘ビット列が0
ネットワーク部のピット数が8ビット
ホスト部が24ビットアドレス範囲は
0000から127.255.25
5.25後までになります
割り当て可能ホスト数は
16777216子になります
クラス b は戦闘ビットレスが10
ネットワーク部が16ビットホスト部が
16ビットアドレス範囲は12
8.00点ゼロから191.255.25
5.25後で割り当て可能ホスト数は61
5534子になりますクラス c は戦闘
ビットですが110でネットワーク部が
24ビットホスト部が8ビットになります
アドレス範囲は19
2.000から223.255.25号店
いい gogo で割り当て可能ホスト数
は254戸になります
ただこの方向だと例えば255台の
パソコンが同一ネットワークに存在する
場合
クラス c だと1台だけ足りないので
クラス b を割り当てることになります
254台からいきなり
65534台接続可能になりますが
ますip アドレスが無断消費されるため
現在はサブネットマスクやサイダーを使う
のが一般的になっています相手側の端末や
サーバーが稼働しているかどうかを確認し
方法として
ピングコマンドがありますコマンド
プロンプトに bing の後に確認し
たい宛先巻末の ip アドレスを入れて
enter を押します
正常に稼働している場合はこのような応答
があります
稼働していない場合または存在しない ip
アドレスの場合はこのような感じで応答が
なくタイムアウトとなります
ここまで ip アドレスについて話して
きましたが自分自身のパソコンに ip
アドレスを設定した覚えがないのに
自動で番号が割り振られていると思った方
も多いと思います
この自動割り当てには dhcp という
プロトコルが使われています
dhcp は ip アドレスなどの
割り当て情報を配布するプロトコルになり
ます
トランスポート層はコネクション列の
udp を使います
家庭内の場合ルーターが dscp
サーバーの機能を持っている場合が多い
です
これは ntt のフレッツ光のルーター
の設定画面ですが192点168点1.1
スラッシュ24なのでん
第3オクテットまでがネットワーク部第
多くてっとがホスト部となりこの
ネットワークのアドレスの範囲は192点
168点1.0から192点168点
1.25後になりますホスト部がオール
ゼロのネットワークアドレスと大累4の
ブロードキャストアドレスは予約されて
いるので実際は192点168点1.1
から192点168点1.254の最大
2504種類のアドレスを利用可能となり
ますこのルーターでは割り当てを開始する
ip アドレスやおっ
割り当て可能な個数が設定することができ
ます
192.1を勝ち点1.1はすでに
ルーターに設定されているのでこの253
という戸数は最大値だということが分かり
ますこの
dhcpサーバーが配布する ip
アドレスの範囲をaddress pool
と言います先ほど少し触れた ipv 6
アドレスについて説明していきます
ipv 4は2進法で32桁つまり32
ビッドなのでにの32兆約40億の
iprs を表すことができますしかし
インターネットの利用が世界で急拡大して
いることからこの iprs が枯渇する
という問題が顕在化してきていてこれに
対する対応策として
ipv 6への移行がありますipv 6
は16進法表記ですが2進法に変換すると
128ビットで管理するので
にの128場で約340長をかける一丁
かける一丁の ip アドレスを表すこと
ができますさらに ipv 4の冬ような
機能を削除し経路情報の高速化や
マルチメディア対応など新たな機能が付加
される形で設計されています
ipv 6は多くの利点がありますが
ipv 4との互換性がないために普及が
遅れているという実情もあります
インターネット上の住所といいましたが
実際にブラウザーのアドレス欄に入れるの
は ip アドレスではなくて
youtube . com のように
文字列を入れていると思います
それを疑問に思われた方もいると思います
けどこれは dns という仕組みを使っ
て文字列を ip アドレスに変換してい
ます
例えば電話番号の場合を考えていき
ましょう
鈴木一郎さんの電話番号は03/13
8691なんとかだったとします山田花子
さんの電話番号は06857に87なんと
かだったとしましょう
この電話番号を覚えてくださいと言われて
も難しいですよね
でも電話帳があれば電話番号を覚えてい
なくても続きイチローで検索2と0才
138691なんとかの電話番号と対応
付けしてくれて利用者は電話番号を知ら
なくても鈴木一郎さんに通話ができるよう
になりますよね
今の例を実際のコンピューターの世界に
置き換えていきましょうまず google
のアドレスで説明をしていきます
www の部分はホスト目 google
.今はドメイン名になりますホスト名と
ドメイン名を合わせて普及 dn と言い
ます
この fqdn は完全修飾ドメイン名と
も言います高校の情報の教科書ではこの
fqdn の範囲をドメイン名としている
場合があります
これは間違いではありませんが将来 it
系国家資格の基本情報技術者などを受ける
場合はホスト名とドメイン名と fqdn
の違いを明確にしておかないと解けない
問題もあります
また it 企業に勤める場合もその違い
を明確にしておかないとネットワークに
詳しい人から指摘される場合もあります
ですので fqdn
完全修飾ドメイン名とドメイン名はこの
ような形で分けて覚えておくのをオススメ
します
https の部分はプロトコルを表して
いて scheme 名と言います
ドメイン名はインターネット上の
ネットワークグループ名になりますホスト
名はネットワーク内の特定コンピューター
サーファーなどを示しています
なので fqdn はこのネットワーク内
のこのサーバーという意味になります
ただ最近は
www は省略されることが多いですこの
月給 dl と ip アドレスを紐
付ける仕組みを dns と言います
dns は同6会 in a name
system の略になります
dns サーバーという箱に
www google . com と
いう fqdn やドメイン名を入れると
ip アドレスが出てくるイメージになり
ます
この行為を名前解決と言います
dns の説明は書籍やウェブページに
よって fqdn と ip アドレスを
紐付けるものホスト名と ip アドレス
を紐付けるものドメインと ip アドレス
を紐付けるものといろんな表現がされてい
ますがどれも間違いではありません
www . google . com の
fqdn デー実際の名前解決を試して
いきましょう
名前解決は ns lookup
というコマンドを使いますコマンド
プロンプトを立ち上げて ns
lookup 半角スペース
www とgoogle . com と
入れて enter キーを押して
ください
この ip アドレスがグーグルのウェブ
ページがあるサーバの住所になります今
話したことのまとめとして web ページ
閲覧の流れを説明していきます dns
サーバーは www . google .
com の fqdn と実際の web
ページのデータがあるweb サーバーの
ip アドレスをひも付けた形で設定して
おきますまず web ブラウザの url
欄に
www . google . com と
入力し enter キーを押しますまず
名前解決のために dns サーバーに
アクセスし dms サーバーはwww .
google . com に対する
ip アドレスを返却しますクライアント
端末はその手に入れと ip アドエスで
実際のグーグルのウェブページがある
エイプサーバーにアクセスしますちなみに
dns サーバーにも重視がある ip
アドレスが割り振られていますがこれは
fqdn でアクセスされた場合に
インターネットサービスプロバイダーガー
デ ddns サーバーの ip アドレス
を持って行くそこへ問い合わせの仲介を
行ってくれています
dns サーバーは同じ google .
com のドメインでもメールの後マーク
五湖などで使われる場合が多いです
そうした場合 web サーバーやメール
サーバー自体を分けて構築することが多い
です
www . google . com の
web サーバーは123艇123.12
3.12さんだったとしましょう
メールサーバーは22点ミニーみーて22
てミーニーのように同じとメインでも用途
によって複数定義できます
この対応付けの1行1行をレコードと言い
ますレコードにはいろいろな種類があり
ますが代表的なものに ipv 4
アドレスとひも付けているものを a
record
ipv 6アドレスとひも付けているもの
を
クワッと a record メール
サーバー句碑もず出ているものを mx
レコードと言います
dns サーバーに登録されている
リソースレコードの集まりをゾーンと言い
ますゾーンファイルやゾーン情報とも行っ
たりします
ドメインについてさらに詳しく見ていき
ましょう
今は google . com の例で
話しましたが末尾が jp とか
.co.jp などがありますよね
www. yahoo . co jp の
例で説明していきますどっ等境目に右から
jp の部分をトップでベルト名仕様の
部分を第二でベルトメイン
ヤフーの部分を第3レベルドメイン名
www の部分を第4レベルドメインと
言います意味としては jp の部分は
国別コードといって日本の場合は者パール
の略で jp になります国別コードは
カウントリーコードトップレベルドメイン
を略して cctld
とも言います例えば香港はホンクコングの
略で hk
韓国はコリアの略で kr
中国はチャイナ略で cn だったりし
ます
ドットコムや. org や. net
など特定の国に依存しないトップレベル
ドメインは汎用トップレベルドメインと
いいジェネリックトップレベルドメインを
略して gtld と言います co の
部分は阻止ピクボうんと言って ceo は
カンパニーの薬で企業であることを示して
います g o はがー場面との略で政府
機関
ad は education の略で
学校 ac はアカデミックんの略で大学
など教育機関であることを示しています
ヤフーの部分は組織の名称を示しています
www は先ほど説明しましたがホスト目
つまりドメイン内のコンピューター目を
表しています
先ほど分かりやすくするために dns
サーバー1台で説明しましたがドメインは
階層構造で管理されています
ドメインの改装はルートを頂点とした
ツリー構造を取ります
ルートの配下に. com jp org
などのドメインが続き
jp の配下には co g を ac
などが続きますこの階層構造まで掘り下げ
て yahoo . co. jp の
名前解決を行うパターンを見ていき
ましょう
まずクライアントパソコンの url 欄
に ww 食べるとと yahoo .
co jp のアドレスを入れますそして
それに対応する ip アドレスを取得
するため isp が管理している dns
サーバに問い合わせますしかしこの dns
サーバーに www . yahoo .
co . jp の情報がキャッシュとし
て残されていない場合ルート dns
サーバーから順番に問い合わせを行います
まずはルート dns サーバーに対して
jp を管理するdns サーバーの ip
アドレスお問い合わせますルート dns
サーバーは jp の dns サーバー
の ip アドレスを返却します次に手に
入れた ip アドレスを元に jp を
管理する dns サーバーにアクセスし
て.co.jp を管理する dns
サーバーの ip アドレスお問い合わせ
ます
jp を管理する dns サーバーは
co トッド gp を管理する dns
サーバーの ip アドレスを返却します
次に10%家たーーー co . jp を
管理する dns サーバーの ip
アドレスに対して
yahoo . co . jp を管理
する dns たーーーバーの ip
アドレスお問い合わせます co . jp
を管理す dns サーバーはヤフー
トッド co . jp を管理する
dns サーバーの ip アドレスを
返却しますそして手に入れた yahoo
. co . jp を管理する dns
サーバーの ip アドレスにたいして
www . yahoo . co .
jp に対応する web サーバーの
ip アドレスお問い合わせます
www. yahoo . co . jp
の ip アドレスを管理する dns
サーバーは
ヤフーの web ページがある web
サーバーの ip アドレスを返却し
問い合わせ元の dns サーバーは
クライアント pc にこれを返却します
クライアント pc は手に入れたヤフー
の web サーバーの ip アドレス
にアクセスしヤフーのホームページの情報
newしますこの時一番初め問い合わせて
いる dns サーバーをキャッシュ
dns サーバーと言います海藻って返答
を返している dns サーバー群を
コンテンツ dns サーバーまたは敬遠
dns サーバーと言います
クライアント pc からキャッシュ
dns サーバーに問い合わせをしている
部分を再帰的問い合わせと言います
キャッシュ dns サーバーから権威
dns サーバーに問い合わせている部分
を反復問い合わせまたは被災汽笛
問い合わせと言いますキャッシュ dns
サーバーはケイン dns サーバーへの
問合せ結果を一定期間保持して再度同じ
問い合わせがあった場合は権威 dns
サーバーへは問い合わせずキャッシュから
返却しますこれは敬遠 dns サーバー
への負荷を減らす目的もあります
傷はデータ通信について説明していきます
加入電話の場合は通話するに転換を直接内
で回線を確立してから通信を行います
これは他の誰かが通話中だと他の人は通話
できずにこれをな2という音が流れて話し
中つまり回戦占有中だとわかります
これを
回線交換方式と言って確立された回戦は他
の利用者に影響はされないですが改善を
占有してしまうので効率が悪いです
これに対してインターネットではデータを
パケットって言われる小さな単位で分割し
て宛先の住所である ip アドレスなど
を基にしてデータが送られます
この時同じ回線に異なる宛先のパケットを
混在させていますこれをパケット交換方式
と言います震災時などは電話回線による
通話は制限されることが多いですが
sns やメールなどはこのような効率の
良いパケット通信を利用しているために
震災でも利用できる可能性は高いメリット
があります
通信の流れについてもう少し掘り下げて
説明をしていきます
インターネットの世界ではルーター同士が
網の目のように接続されていてパケットが
宛先に届くまで複数のルーターを経由し
ますルーターは隣接するネットワークなど
の経路情報がと登録されていてパケットを
目的の宛先に届けてくれます
これをルーティングと言います同じ宛先の
パケットでも快晴の混雑状況などから別の
最適な経路でパケットが贈られ
受信側でパケットが結合され元のデータに
戻せます
途中遅延が起きたり順番が入れ替わったと
してもここのパケットには順番などの
ヘッダー情報が付与されているので元の
データに復元することができます
ルーターはネットワークを区切り相互接続
する機器スイッチは同じネットワーク内で
データ転送を行う機器と説明しました同一
ネットワーク内でデータがどのように転送
されていくかということについて説明して
いきます
同一ネットワーク内でデータ転送を行う
ために必要なものに mac
address があります
mac アドレスはパソコンやルーター
などのネットワーク機器などについている
固有の識別番号になります
同一ネットワーク内ではこの mac
address がそれぞれの端末の住所
の役割を果たします
表記方法は ff 頃 ab コロン cd
頃 ef 頃
12個の三振頃のように0から9 a から
f の16進法で表されます
コロンは ip アドレスのを取ったと
同じで2ケタごとに区切るものになります
区切り持ちは配布んだったりただの
スペースだったりします
2進法に変換すると48ビットつまり0と
1の48桁になります
前半24ビットは oui という名前の
ベンダー番号が割り振られています
メーカー固有の番号になります後半はその
メーカー圧せるシリアル番号になります
例えばアップル社の方 ui は
001 b 63になります誰が目
メーカーごとの取りまとめをしているかと
言うと ieee というアメリカ日本
ボーク技術標準化機関が管理しています
基本的にこの番号は他の機器と重複しない
ように世界で一つになるようにつけてい
ます自分のパソコンに割り振られたマッ
カードレスを見るためには windows
の場合はコマンドプロンプトを立ち上げて
ipo フィグ半角スペースハイフン
オールと入力したら3れます mac
アドレスの公開はあまり望ましくないので
一部をますピングしてあります複数のマッ
カードレスが表示されていますパソコンと
いう危機に一つということではなく
例えば無線 lan という生ら2つの
ネットワークインターフェイスを持って
いる場合は2つ出てきまます優先ラーム
場合はこのようなコネクターの差し込み口
がパソコンについていると思います
このネットワークへの物理的な接続を提供
するためのあたふた回路基板を
ネットワークインターフェースカードを
略してニックといいミック事に mac
アドレスが割り振られるています
同一のパソコンでも入り口が二つある
イメージです
それではデータ転送の仕組みについて説明
していきます
端末の a から d まで4台あって
それがスイッチにつながっています
mac address は長いのでここ
では簡略化して端末 a ならマッカー
ドレス8します端末の ip アドレスは
192点168101.1から順番に
割り振ります端末 a から端末 d と
通信します始めのデータ転送は相手の ip
アドレスは知っているけど mac
アドレスは知らない状態なので
端末 a は端末 d の ip アドレス
に対する mac address お
問い合わせますこの itin 後 s
からマッカードレスを得るプロトコルを
アーティと言いますお問い合わせの時に
強くされるデータのことをフレームと言い
ますハープ要求のフレインはまず
スイッチに届きます
スイッチはどのポートに端末 d が
つながっているのかわからないので要求の
あった4と以外すべてのポートから
iprs 192点168点1.4が
割り振られている端末の mac アドレス
を教えてくださいとハープ容器を出します
この受診したコート以外すべてのポート
からフレームを奏しすることを
フラッディングと言います
スイッチにつながってる端末 d 階は
自分自身には関係ないということで
届いたフレームを破棄します端末 d は
自分自身の ip アドレスだとわかるの
で
mac アドレスを応答しますこの応答
エアーフォードと言いますそして
問い合わせ元の端末 a に端末 d の
マッカードレスを返却します端末 a は
庭園入れたままmac address で
端末 d とデータのやりとりができる
ようになります
ここで覚えてほしい用語に mac
address table とアープ
テーブルがあります mac
address table はスイッチ
のポートと繋がってる端末の mac
アドレスの対応表になります
スイッチははじめアドのポートにーどの
mac address を保持している
端末がつながっているかは分かりません
アーブ要求があった時に端末 a の
mac address がわかるので
接続先のポート対応付けて保持しておき
ますそしてアーヴ応答があった時に端末 d
のマッカードレスがわかるので接続先の
ポート対応付けて保持しておきます
次回から特定の mac アドレス宛に
通信があった場合はその mac
address table を参照して
そのポートからだけデータを奏します
ハープテーブルは ip アドレスとマッ
カードレスの対応表になります
端末 a はハープ応答があった時に端末
d の ip アドレスとマッカードレス
の紐付けをハープテーブルに書き込みます
次から端末 d との通信はアポをはさあ
させずにパープテーブルを見てそのマッ
カードレスで通信をします
今は1台のスイッチへ開設しましたが
試験地はスイッチがつながっている
パターンで問われることがあります
考え方同じになります
スイッチマルイチからまるさんがあって
スイッチ丸市ボート一番につながっている
端末8スイッチまるさんのポート4に
つながっている端末 d が通信するとし
ます mac address table
の更新状況も確認しながら流れ8おい
ましょう
まずは端末 a はアプ要求を出します
スイッチまるいちわポート一番に端末 a
がつながっていることが分かるので mac
address table を更新し
ますあぁぷ要求フレームをフラッディング
しますスイッチマルイの一番のポートにも
フレームが届きますスイッチマルニは一番
のポートの先に端末 a がつながって
いることが分かるので mac
address table を更新し
ますああああぷ要求フレームを
フラッディングしますスイッチもあるさん
の一番のポートにもフレームが届きました
スイッチまるさんは一番のポートの先に
端末 a がつながっていることがわかる
で
mac address table を
更新しますスイッチまるさんも要求
フレームをフラッディングします
そしてスイッチまるさんの4番のポートに
つながっている端末 d は要求フレーム
が自分自身の ip アドレスと一致する
のでアーブ応答としてターン末裔宛てに
マッカードレスを返却します
スイッチ前さんはそのオート受けてポート
4番の先に端末 d がつながっている
ことが分かるのでマッカードレステーブル
にポート4番と端末 d の紐付けを追加
します
カーポートをいちばんのポートから出し
ますスイッチ丸にはそのオートを受けて
ポート4番の先にに端末 d がつながっ
ていることが分かるので
マッカードレステーブルにポート4番と
端末 d の紐付けを追加します
アプオートをいちばんのポートからたし
ます
スイッチまるいちはその音を受けてポート
3番の先に端末 d がつながっている
ことが上がるので
mac address table 2
ポート3番と端末 d の紐付けを築いた
しますああああボートをいちばんのポート
から出します
autoを受け取った端末 a は端末 d
の iprs と mac アドレスを
対応付けてハープテーブルを更新します次
から端末リーにデータを送信数際は
スイッチもマッカートレステーブルを参照
し端末 d のつながっているポートから
だけフレイ妄想します以上が同一
ネットワーク内のデータ送信の基本になり
ます
インターネット接続を仲介してくれる会社
をインターネットサービスプロバイダーを
略して isp と言います
iij biglobe ntt
コミュニケーションズの ocn など
いろんな isp が存在します
スマートフォンやタブレットなどは
simカードを使携帯電話網を利用して
インターネットを利用することができます
iot と言ってテレビア冷蔵庫エアコン
自動車などさまざまなモノが
インターネットに接続するようになり
私たちの生活やビジネスは便利に大きく
変化しています
それでは要点の確認をしていきましょう一
つのグローバル ip アドレスを複数の
端末で共有する変換技術のことを
ナプとと言います
一つのグローバル ip アドレスを一つ
の端末だけで共有する変換技術をナットと
言います
ip アドレスは
ネットワーク部とホスト部にわかります
国別コード jp とか a 地形とかを
何というでしょう
正解は国別トップレベルドメイン
cctld と言います
. com トッドネット org の
ことを一般に何というでしょう
正解は汎用トップてベルト名 gtld と
言います
組織区分を答えて下さい
まずは企業は ceo
政府機関は g を学校は ad 大学
などの教育機関は ac になります
2羽鶴に転換を直接接続して回線を確立し
て通信する方式を何というでしょう
正解は回線交換方式と言います宛先が
異なるパケットを同じ回線に混在させて
送信する方式をなと言うでしょう正解は
パケット交換方式になります
今日のインターネットの仕組みの授業は
以上になります
最後までご視聴ありがとうございました
5.0 / 5 (0 votes)