3流PGの速習ネットワーク(1日目)

2021年9月29日ネットワーク,学習

はじめに

以下は、"左門至峰. 『ネスペの教科書』. 星雲社, 2020″の勉強メモである。

1. ネットワークとは

1-1. 用語とネットワーク機器

  1. ネットワークとは

     ここでのネットワークは、コンピュータネットワークのことを指す。コンピュータネットワークとは、複数のコンピュータ機器(サーバ、プリンタ等も含む)をケーブルや電波で相互に接続したものである。

  2. ネットワークの分類
    • LAN(Local Area Network)

       限られた範囲内(例えば会社の建物内など)でコンピュータ、サーバ、プリンタなどが接続されたネットワーク。

    • WAN(Wide Area Network)

       複数の拠点などの地理的に離れた場所にあるコンピュータなどを相互に接続したネットワーク。通常、通信事業者の提供するサービス(広域イーサネット、IP-VPNなど)を利用する。

    • インターネット

       「インターネット(internet)」は、「インターネットワーク(internetwork)」が起源の語で、「ネットワーク間のネットワーク」や「複数のネットワークを相互に接続したネットワーク」を意味する。しかし、単にインターネットといった場合は、ARPANETを前進とした、唯一の世界的規模のネットワークを指す。英語では、the internet。

    • キャリア網

       通信事業者が自前に構築した通信ネットワーク。今日では、インターネットとキャリア網は相互接続されている。橋渡しをしているのがゲートウェイサーバである。

  3. ネットワーク機器
    • NIC(Network Interface Card)

       コンピュータ機器などを通信ネットワークに接続するためのカード型の拡張装置。現在は、PCに組み込まれている。

    • ケーブル

       LANケーブル、光ファイバーケーブル、電話線など。LANケーブルに種類があり、日常的に使っているのはUTM(Unshielded Twist Pair)ケーブル。シールドに覆われているSTP(Shielded Twist Pair)ケーブルに比べてノイズを受けやすいが取り扱いやすい。

    • スイッチングハブ

       複数のPCやサーバを接続する機器。

    • ルータ

       LANとLAN、LANとWAN、LANとインターネットに接続する際に使用する機器。

    • 無線LAN

       電波を使ったLAN。

1-2. プロトコル

  1. プロトコルとは

     通信の「規約」、「取り決め」。他のコンピュータ機器と通信するためには、通信に参加する機器同士で、あらかじめ通信に関する規格を定めなければならない。HTTPやFTPなどがプロトコルである。

     以下、ウィキペディアから補足。

    一つの通信でも、役割の異なる複数のプロトコルから成り立っていることも多く、それらをまとめたものは「プロトコルスタック」、「プロトコル・ファミリー」、「プロトコル・スイート」などと呼ぶ。これは、ネットワーク・プロトコルが階層的に定義されているのに対応して、それを実装するソフトウェアも階層的に構築されるためである。また、このことからプロトコルや、プロトコル・スタックは、しばしばそれらのソフトウェアでの実装を指すこともある。
     現在広く普及しているプロトコル・スイートとしては、インターネット・プロトコル・スイート(TCP/IP)が挙げられる。インターネットの通信に関するプロトコルは、コンピュータ上で動くソフトウェアに関する取り決めを中心に、伝送路などのハードウェアについての取り決めも含まれ、そのほとんどは、IETFによって定められ、その他のものについてはIEEEやISOなどの組織によって定められている。

    通信プロトコル

  2. OSI参照モデル
    ISO(国際化標準機構)は、コンピュータ通信に関して7つの階層に分けてプロトコルを定めている。これをOSI(Open System Interconnection)参照モデルという。ネットワーク機器は、OSI参照モデルを参考に開発されている。

    階層 名称 解説 代表的なプロトコル
    5,6,7層 アプリケーション層
    プレゼンテーション層
    セッション層
    最も利用者に近い部分。ファイル転送やメールなどを実現。 HTTP,FTP,SMTP
    4層 トランスポート層 順序制御などを行い、通信の品質を担保 TCP,UDP
    3層 ネットワーク層 IPアドレスを用いて、ルーティング・データ中継 IP
    2層 データリンク層 誤り検出、再送制御 MACアドレス、イーサネット、PPP
    1層 物理層 LANケーブル、光ケーブルといった物理的な媒体の際を吸収 LANケーブル、光ケーブル