ネットワーク・インターネットの基本

インターネットは、よくLANとLANがつながった巨大なネットワークといわれます。

ルーターで構築されているLANが回線で結びついています。

コマンドプロンプトで、ネットワーク・インターネットのイメージを掴むことができます。

コマンドプロンプトを開いて tracert www.yahoo.co.jp と入力します。

tracert

入力後 しばらく待ちます。

経由

一番上が自分の使用しているルーターです。一番下の目的のサーバーまでどのようにして到達したか表示されます。

途中経由している箇所は、プロバイダや中継地点のルーターになります。

ルーターからルーターへパケットが転送されて、目的のサーバーに届いているということです。

パケットの通り道のことを経路、ルーター間のパケットの転送をルーティングともいいます。

インターネットは、このように無数のネットワーク・ルーターがつながっていて、情報が行き来しています。

スター型を意識する

ネットワークを構築する方法は、バス型、リング型、スター型があるのですが、現在主流となっているのは、スター型です。

家庭や社内のLANは、スター型になっていると考えます。

スター型

ルーターが基点となっていることがすぐに分かります。ルーターは外部と内部を結ぶ重要な役割があります。

AP(アクセスポイント)やハブは分岐する機器というイメージです。

ネットワークプリンター、NAS(ネットワークディスク)というのは、ネットワークに参加する機器できる機器です。

コンピューターは 2進数の世界

コンピューターは 2進数の世界です。

IPアドレスやMACアドレスなどは本来 2進数です。

2進数というのは 具体的にこのようになります。

2進数

5を表現するときに 2進数では101、16では 10000というふうになります。

たとえば IPアドレスは32bit 8bitごとに4つに区切られます。

32コの0と1で表現されています。

11000000.10100100.00000001.00000001

しかしながらこれでは 非常に分かりづらいので 10進数で表されます。

192.168.1.1

8bitで表すことができる最大の値は 11111111 つまり 255になります。

IPアドレスやサブネットマスクでの各ブロックの最大の値が255になっているのは、2進数で表すことができる最大値であるからです。

MACアドレスも 2進数で、48bit 48コの0と1です。4bitごと 12コに区切られています。

0000 0000 0000 1101 0000 0010 0110 0110 1011 1001 0111 0010

16進数で表記して短く分かりやすくしています。

00:0D:02:66:B9:72

10進数、2進数、16進数はこのようになります。

10進数と16進数

コンピューターにおける実際の処理は、2進数です。しかし、人が見ても分かりやすいように10進数や16進数で表されています。


基本的な用語

ネットワーク・インターネットのカテゴリーではいくつかの言葉が出てきます。

知っておきたい代表的な言葉を紹介します。

Ethernet

イーサネット。Ethernet=LANと考えて問題ありません。ルーターやハブのLANポート、パソコンのLANポート、LANケーブルなど。

すべて Ethernetという規格です。

Ethernetという統一された規格により、LANを使ったネットワーク・データ送受信などが容易になっています。

100BASE-TX、1000BASE-Tとは転送速度のことで、1000BASE-Tが 1Gbpsに対応したギガビットLAN。ルーター、ハブ、NIC、LANケーブルでは転送速度に関係してきます。

IPアドレス

グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスとがあります。

グローバルIPアドレスはインターネットの中での住所、プライベートIPアドレスは家庭・社内など限られたネットワークでの住所を表します。

ルーター

ネットワークを構成している重要な機器。

一般的には 家庭・社内で使われていますが、インターネット上ではプロバイダやサーバーのあるネットワークでもルーターは必ず存在します。

ルーターとルーターが網目状に結びついているのが、インターネットです。

AP

アクセスポイント。無線の電波を飛ばす機器のこと。

ルーター機能があるものを 無線LANルーターともいいます。

無線LANルーターのルーター機能をOFFにして使うモードをブリッジといいます。ブリッジとは、ハブのことです。

ハブ

ネットワーク内で 分岐する機器。

一般的なLANで使われるものは、スイッチングハブといいます。

ネットワーク内に複数のパソコン・機器を接続する際、ルーターのポートが足りない場合に使われます。

サーバーとクライアント

サーバーというのは、サービスを提供するコンピューターやアプリケーションをいいます。

インターネットでは、Webサーバーやメールサーバー、家庭・社内ネットワークにおいては、主にデータを保管するファイルサーバーやアプリケーションサーバーなどがあります。

サーバーが、サービスを提供する側であるのに対し、クライアントはサービスを要求する側です。

例えばホームページを閲覧する場合は、クライアントが Webサーバーに情報を要求しています。またメールを受信する際も、クライアントがメールサーバーにメール受信を要求しています。

私達が普段使用しているパソコンというのは、クライアントPCだと考えることができます。

ホストとノード

ネットワークに接続されている機器を、ホストやノードということがあります。

一般的に、物理的な端末、機器、コンピューター、サーバー、ルーターなどを具体的に指すときが ホスト。ネットワークの構成を図示したり、抽象的に点で示すときにノードという言い方をします。

ユニキャストとブロードキャスト

ネットワークの用語で、しばしばこの言葉が出てきます。

ユニキャストとは、1対1の通信、ブロードキャストとは、1対多の通信。

プライベートIPアドレスのホスト部は 255がブロードキャストアドレスとして予約されているとよくいいますが、このアドレスは、ネットワーク内の端末に1対多で通信を行うときに使われます。

プロトコル

ネットワーク・コンピューターの世界では 一定のルールに基づいて通信が行われています。

それがプロトコルと呼ばれるものです。ルール・決まり事という意味になります。

インターネット・ネットワークでは、TCP/IPプロトコルとして知られています。

CSMA/CDとCSMA/CA

有線LANと無線LANでは、通信の方法が少し異なります。

有線LANでは CSMA/CD方式、無線LANでは CSMA/CA方式。ともにネットワーク回線での、データの衝突を回避する通信方式。

CSMA/CDでは、信号の衝突を検出すると、ランダムな待ち時間を入れる。CSMA/CAでは、衝突が起きそうなときは 事前にランダムな待ち時間を入れる。


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