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

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

00:00

🌐 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。

05:02

🔍 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。

10:03

📝 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。

15:05

🏠 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。

20:08

🌐 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。

25:09

🔄 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。

30:09

📚 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。

Keywords

💡IPアドレス

IPアドレスは、インターネット上での设备的住所のようなものです。この動画でいうと、スマートフォンやパソコン、ルーターなど、インターネットに接続している機器はそれぞれの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、人間に分かりやすいように8ビットずつ区切って10進法で表されます。

💡DNS

DNSは、ドメインネームシステムの略で、インターネット上でドメイン名とIPアドレスを紐付ける仕組みです。例えば、www.google.comというドメイン名を入力すると、DNSサーバーはそのドメイン名に対応するIPアドレスを解決し、ユーザーがGoogleのウェブページにアクセスできるようにします。

💡グローバルIPアドレス

グローバルIPアドレスは、インターネット上で一意に識別されるIPアドレスであり、パブリックIPアドレスとも呼ばれます。これにより、インターネット上の任意のデバイスが相互に通信できます。

💡プライベートIPアドレス

プライベートIPアドレスは、特定のネットワーク内でのみ使用されるIPアドレスであり、インターネット全体で一意ではないです。これにより、家庭や企業などのプライベートネットワーク内のデバイスが相互に通信できます。

💡サブネットマスク

サブネットマスクは、IPアドレスをネットワークアドレスとホストアドレスに分割するマスクで、ネットワークの範囲を定義します。これにより、同じネットワーク内のデバイスが識別され、通信が可能になります。

💡NAT

NAT（Network Address Translation）は、複数のデバイスが一つのグローバルIPアドレスを共有してインターネットにアクセスする技術です。これにより、プライベートネットワーク内のデバイスは、インターネット上で一意ではないIPアドレスを使用しても通信できます。

💡DHCP

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）は、ネットワーク上のデバイスにIPアドレスやその他のネットワーク設定を自動的に割り当てるプロトコルです。これにより、手動での設定が不要になり、効率的にIPアドレス管理ができます。

💡インターネットサービスプロバイダー

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アクセスを提供する会社であり、グローバルIPアドレスの割り当てや、データ通信の仲介などを行います。

💡パケット交換方式

パケット交換方式は、データを小さく分割して（パケット化）送ることで、複数のデバイスが同一の通信回線を効率的に共有利用する通信方式です。これにより、データの送受信が柔軟になり、同時進行の通信が可能になります。

💡ルーター

ルーターは、ネットワーク間を仲介し、パケットを適切な宛先に向けるデバイスです。ルーターは、接続されたネットワークの経路情報を持ち、パケットを目的の宛先に届けるためにルティングを行います。

💡MACアドレス

MACアドレスは、ネットワークインタフェースカード（NIC）に割り当てられた一意の識別番号であり、データの送受信に使用されます。MACアドレスは、LANなどの同一ネットワーク内でデバイスを識別するために使われます。

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