インターネットの仕組みとは?
Summary
TLDRこの動画ではインターネットの仕組みとデータの旅について詳しく解説しています。データを保管するデータセンターからユーザーのデバイスに届くまでのプロセスが紹介され、衛星伝送の遅延問題や光ファイバーケーブルのネットワークの役割が説明されています。IPアドレスの重要性やDNSサーバーの機能、データパケットの分割と再構成、プロトコルの役割などインターネットの基本が分かりやすく説明されています。最後に、インターネットの効率的なデータ転送とインフラストラクチャの重要性が強調され、チャンネル登録を呼びかけています。
Takeaways
- 🌐 インターネットは、世界中のデータセンターから情報を送信し、受信するグローバルなネットワークです。
- 📡 衛星通信はデータの送信には使用可能ですが、遅延が大きく、効率的ではありません。
- 🚀 データは通常、光ファイバーケーブルを通じて高速で送信されます。
- 🏢 データセンターは動画やその他のコンテンツを保管し、要求に応じて提供するサーバーを含んでいます。
- 📱 携帯電話やパソコンは、Wi-Fi ルーターや携帯電話基盤局を通じて光ファイバーケーブルネットワークに接続されます。
- 🔢 IP アドレスは、インターネットに接続されたデバイスを一意に識別する数字のセットです。
- 🌐 ドメインネームは IP アドレスにマッピングされるため、人間にフレンドリーなウェブサイトのアクセス方法を提供します。
- 📖 DNS サーバーは、ドメインネームと IP アドレスのマッピングを管理する電話帳のような役割を果たします。
- 🛣️ 光ファイバーケーブルは、デジタルデータを光パルスとして送信し、世界中を通じて情報を伝達します。
- 🌊 海底ケーブルは、世界中の地域をつなぎ、インターネットのバックボーンを形成しています。
- 📶 携帯電話は、データセンターから情報を受信するために、セルラータワーを経由してデータを取得します。
- 🌍 インターネットの管理は重要で、IP アドレスの割り当てやドメインネームの登録はアメリカの特定の機関が行っています。
- 📦 データはパケットという小さな塊に分かれて送信され、パケットは個別の最適な経路を通じて送信されます。
- 🔄 パケットが失われると、携帯電話は確認応答を送り、失われたパケットを再送信するよう要求します。
- 📖 インターネットはプロトコルを使用して、データパケットの流れを管理し、効率的なデータ転送を実現します。
Q & A
インターネットの仕組みとは何ですか?
-インターネットは、データセンターからデバイスにデータを送信するグローバルなネットワークです。
ビデオはどのようにして遠くのデータセンターから届くのですか?
-ビデオは、光ファイバーケーブルを通じて複雑なネットワークを経由してデバイスに届きます。
衛星を介してデータを送信することはなぜ良くないとされていますか?
-衛星を介してデータを送信すると、往復で7万キロメートルの距離を移動しなければならず、遅延が生じるためです。
光ファイバーケーブルとは何ですか?
-光ファイバーケーブルは、デジタルデータを光パルスとして送信するために使用されるケーブルです。
IPアドレスとは何ですか?
-IPアドレスは、インターネットに接続されたデバイスを一意に識別する数字の一連です。
ドメインネームとは何ですか?また、なぜ必要なのですか?
-ドメインネームは、人間が覚えやすい名前でウェブサイトを特定するためのものです。IPアドレスを覚えるのは難しく、そのために使用されます。
DNSサーバーとは何で、どのような役割を果たしていますか?
-DNSサーバーは、ドメインネームをIPアドレスに変換する役割を果たすサーバーです。
データはどのようにして光ファイバーケーブルを通じて転送されますか?
-データはデジタルフォーマットの光パルスとして光ファイバーケーブルを通じて転送され、最終目的地に届きます。
インターネットのバックボーンとは何ですか?
-インターネットのバックボーンは、データセンターをつなぐ主要な光ファイバーケーブルネットワークの総称です。
データパケットとは何ですか?また、どのようにして管理されますか?
-データパケットは、大きなデータストリームを小分けにしたもので、パケットはIPアドレスやシーケンス番号で構成され、プロトコルに従って管理されます。
インターネットのデータ転送の効率性とは何ですか?
-インターネットのデータ転送の効率性とは、大量のデータを0と1のパケットに分けて送信することで、効率的に転送される能力です。
Outlines
🌐 インターネットの仕組みとデータの旅
この段落では、インターネットの仕組みとデータがどのようにしてユーザーのデバイスに届くかについて説明しています。ビデオは、Googleのデータセンターから保管されているデータが、携帯電話やパソコンなどユーザーのデバイスに届くまでの過程を説明しています。衛星通信が1つの方法であると紹介され、その欠点として信号が長距離を移動することで生じる遅延の問題が指摘されています。一方で、実際には光ファイバーケーブルのネットワークがデータセンターとデバイスをつなぐ重要な役割を果たしていると述べています。また、IPアドレスの概念や、インターネットサービスプロバイダーがデバイスに割り当てるIPアドレスの説明、ドメインネームとIPアドレスの関係についても触れています。
📡 DNSサーバーとデータの流れ
この段落では、DNSサーバーの役割とデータがインターネットを通じてどのように流れるかについて詳しく説明しています。ドメインネームがIPアドレスに変換されるプロセスや、データセンターへのリクエスト、データのデジタルフォーマットでの転送、光ファイバーケーブルのネットワークについて説明されています。さらに、海底ケーブルの敷設方法や、データがルータを通じて電気信号に変換されてデバイスに届く過程についても触れています。また、インターネットのグローバルな性質と、IPアドレスの割り当てやドメインネームの登録などの管理が重要であると述べています。
📦 データパケットとプロトコル
最後の段落では、データパケットの流れとプロトコルの重要性について説明しています。データパケットがどのようにして管理され、異なるアプリケーションには異なるプロトコルが使用されるかについて触れています。また、パケットの送信元アドレスと宛先アドレスの添付、ルータの規則設定など、プロトコルが定めるルールについても説明されています。最後に、インターネットの仕組みを郵便ネットワークに例えて、データパケットの流れをよりわかりやすく説明しています。
Mindmap
Keywords
💡インターネット
💡データセンター
💡衛星
💡光ファイバーケーブル
💡IPアドレス
💡DNS
💡パケット
💡プロトコル
💡ルーター
💡Wi-Fi
Highlights
インターネットの仕組みを学ぶ
動画は遠くのgoogleデータセンターから届いています
衛星を使ってデータセンターから信号を送信する方法
衛星通信によるデータ伝送の遅延の問題
光ファイバーケーブルのネットワークの役割
携帯電話はwi-fi経由でインターネットに接続
データセンターは動画を保管する場所
ssdがサーバーのライブメモリーとして機能
サーバーは要求されたコンテンツを提供する
ipアドレスの重要性
ipアドレスはデバイスを一意に識別する
ドメイン名はipアドレスを覚えやすくする
dnsサーバーはドメイン名とipアドレスのマッピングを管理
データは光ファイバーケーブルを通じて転送される
光ケーブルネットワークはインターネットのバックボーン
海底ケーブルの敷設方法
ルーターは光信号を電気信号に変換
cellularデータは電磁波で携帯電話へ届く
インターネットのグローバルな管理
データは0と1のパケットに分かれて送信される
パケットは個別の最善のルートで転送される
パケットの再構成と確認応答の仕組み
インターネットと郵便ネットワークの比較
プロトコルはデータパケットの規則を定める
Transcripts
インターネットの仕組みとは今皆さんが見ているこの動画は
とてつもなく距離が離れた google データセンターから届いています
今回はインターネットの仕組みとそのデータの旅を深堀し詳細を理解しながら学んで
いきましょう
あなたのいる所から遠く離れたデータセンターの中にこの動画は保管されています
このデータは携帯電話やパソコンへ
どのように到達するのでしょうか
まず一番簡単な方法は衛星を使うことでしょう
データセンターからアンテナを介して信号を衛星に送信し
衛星からあなたの近くにある別のアンテナを介して携帯電話に信号を送信することが
可能だからです
しかしこのような信号を伝送する方法はあまり良い方法とは言えません
それが何故なのか見ていきましょう
衛星は地球の赤道約35000km 常に存在しています
つまりデータ伝送を正常に完了させるためデータは往復合計7万キロメートルの距離を
移動しなければなりません
こんな長い距離を移動していては信号所
新する際に大幅な遅延を引き起こしてしまいます
より具体的に言うならば非常に長い待ち時間を引き起こし
ほとんどのインターネットアプリケーションは機能しなくなります
では衛星がこの動画をあなたのもとへ送信していないのであれば一体どのような方法で
動画があなたに送られてきているのでしょうか
実はデータセンターとあなたが使っているデバイスをつなぐ光ファイバーケーブルの
複雑なネットワークが活躍しているのです
携帯電話はデータや wi-fi ルーターを通してインターネットに接続することが
出来ますが最終的にどこかの地点で携帯電
ははこの光ファイバーケーブルのネットワークに接続されます
この動画の最初で説明したとおり皆さんが今見ている動画はデータセンターの中に
もっと詳しく言えばデータセンター内のソリッドステートデバイス内に保管されてい
ます
この ssd はサーバーのライブメモリーとして機能しています
サーバーというのは単純に強力なコンピューターであり
リクエストされた時に動画や他の保存されたコンテンツを提供することがその役目です
さあここからの問題は光ファイバーケーブルの複雑なネットワークを介してデータ
センターに保管されているデータを
デバイスに転送する方法ですそれではその仕組みを見ていきましょう
先に進む前にまず重要なコンセプトである
ip アドレスのコンセプトを理解しておきましょう
インターネットに接続されているすべてのデバイスはサーバー computer
携帯電話など ip アドレスと呼ばれる一連の数字によって一意に識別されます
します
ip アドレスは例えばあなたの家を特定できる
固有の住所といったような感じです
あなたの家の住所宛に送られた手紙はあなたの家までちゃんと届きますよね
インターネットの世界でも同様で ip アドレスはすべての情報を宛先に送るための
住所のようなものとして機能します
お使いのインターネットサービスプロバイダーがあなたのデバイスの ip アドレス
を決定しあなたはプロバイダーがあなたの携帯電話やパソコンにどんな ip アドレス
を与えたのかを確認することができます
データセンター内のサーバーも ip アドレスを持っています
サーバーにはウェブサイトが保存されているのでサーバーの ip アドレスを知って
いるだけで任意の web サイトにアクセスすることが可能です
しかし一人の人間がそんなにたくさんの ip アドレスを覚えておくのは困難なため
この問題を解決するために
ip アドレスに対応する youtube . com
facebook . com などのドメイン名を使用しているのです更にもう一つ
重要なのがサーバーには複数の
ウェブサイトを保存する機能がありサーバーが複数のウェブサイトで構成されている
場合そのすべてのウェブサイトにサーバーの ip アドレスでアクセスすることが
できないという事ですそんな時は追加の情報である
ホストヘッダーを使用して web サイトを一意に識別
しますただし facebook . com 8
youtube . com のような巨大ウェブサイトではデータセンターの
インフラストラクチャー全体で特定の web サイトの保存に専念します
私たちがインターネットにアクセスする際複雑な ip アドレス番号を使う代わりに
ドメイン名を使用していますよね
インターネットはどこから私たちがリクエストするドメイン名に対応する ip
アドレスを取得しているのでしょうか
実はこのためにインターネットは巨大な電話帳のような
dns を使用しているのですあなたも名前をしているけど
電話番号がわからない時は電話帳を使って調べますよねそう
dns サーバーはインターネットに電話帳と同じ役割を提供します
ています
インターネットサービスプロバイダーまたは他の組織が dns サーバーを管理する
ことができます
まずは全体の概要をおさらいしておきましょうあなたがドメイン名を入力すると
ブラウザーは対応する ip アドレスを取得するために
dns サーバーにリクエストを送信します ip アドレスを取得した後ブラウザー
はリクエストをデータセンター
つまり
それぞれのサーバーに転送します
サーバーが特定の web サイトへのアクセスリクエストを受け取るとデータフロー
が開始されます
データは光ファイバーケーブルを通って光パルスの形でデジタルフォーマットとして
転送されその過程で光パルスは
時に目的地に到達するために光ファイバーケーブルを
通って何千キロも移動しなければなりません
旅の間光パルスは丘陵地や海の下などの厳しい地形を通過する必要があります
そんな光ケーブルネットワークは特定の世界的トップ企業に敷設され捕手されています
こちらの頭では光ファイバーケーブルの敷設がどのように行われるかを見ることができ
ます月が船から海の奥深くに落とされこの隙が海底に光ファイバーケーブル
を敷設するための溝を作ります
実際この複雑な光ケーブルネットワークはインターネットのバックボーンとなっている
のです
光を運ぶ光ファイバーケーブルはルーターに接続されているあなたの住む場所まで海底
を通って伸びています
ルーターがその光信号を電気信号に変換し
その後イーサネットケーブルを使ってパソコンに電気信号を送信しますただし
cellular データを使用してインターネットにアクセスする場合は光ケーブル
から
せるタワーに信号を送信する必要があり
せるタワーから信号は電磁波の形で携帯電話へ届けられます
インターネットはグローバルなネットワークであるため ip アドレスの割り当て
ドメイン名の登録などの管理が重要です
そしてそのような管理はすべてアメリカにある
あいきゃんという機関が行っていますインターネットが他と一線を画している一つの点
は計た
い電話や固定電話の通信技術と比較したときのデータ送信の効率性です
あなたが今見ている google データセンターからくる
この動画は数字の0と1の膨大な集まりの形であなたに送られています
ウインターネットにおけるデータ転送を効率的にするのはこのような0と1をパケット
と呼ばれる小さな塊に切り分けて送信する
方法なのです0と1のこのストリームにおいて各パケットが6つの部分で構成されて
いるサーバーによって異なるパケットに分割されていると仮定してみましょう
動画の部分とともに各パケットはサーバーとあなたの携帯電話が持つ
シーケンス番号と ip アドレスで構成されていますこの情報を使用してパケットは
携帯電話に転送されますすべてのパケットが同じ経路を経由して転送される筆
要はなく各パケットはその時点で利用できる最善のルート
個別で通っていきます携帯電話に届くとパケットは
シーケンス番号に従って再構成されるのですパケットが携帯電話に届かない場合は紛失
してしまったパケットを再送信するために
携帯電話から確認応答が送信されます
それではこのインターネットの動きを優れたインフラストラクチャーを持つ
郵便ネットワークと比較してみましょう
ただしお客さんの宛先住所に関する基本的なルールには従わない者としますこんな状況
では手紙を正しい目的地に送ることができませんよね
ん
インターネットでも同様にこの複雑なデータパケットの流れを管理するために
プロトコルと呼ばれるものを使用しています
プロトコルはデータパケット変換の規則各パケットへの送信元アドレスおよび宛先
アドレスの添付
およびルーターの規則などを設定します
ますアプリケーションが異なれば使用されるプロトコルも異なります
動画を気に入っていただきインターネットの仕組みに関する理解
もっと言えばデータセンターから携帯電話へデータパケットが行わなければならない
驚愕の長旅について理解をしていただけたら幸いですぜひチャンネル登録よろしくお
願いしますご視聴ありがとうございました
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