3流PGの速習ネットワーク改(2日目)
はじめに
以下は、"みやたひろし. 『仕組み・動作が見てわかる 図解入門 TCP/IP』. SBクリエイティブ, 2020″の勉強メモである。
1. ネットワークの基礎
1-2. プロトコル
通信(telecommunication)を行うには、最初に約束事を決めておく必要がある。郵便の宛先の書き方などプロトコルである。ネットワークでも同様でパケットを処理する約束事が存在している。この約束事をプロトコル(通信プロトコル)という。
1-2-1. プロトコルできまっていること
| 単語 | 正式名称 | 説明 |
|---|---|---|
| (通信)プロトコル | Protocol | ネットワークで情報をやりとりするとき(ため)の約束事 |
| 変調 | Modulation | 信号をのせる電波を搬送波とよび、搬送波に信号をのせる過程が変調。搬送波は信号を伝送するための媒体で、信号の周波数より非常に高い周波数。 |
| NIC | Network Interface Card | ネットワークに接続するため必要なハードウェア |
| ネットワークリソース | Network Resource | ネットワークに接続している機器が共有する資源。ネットワークの帯域(一度に流せるデータ量)、ネットワーク機器のCPU、メモリなどがある。 |
ポイント
プロトコルで決められている代表的なものは以下である。
- 物理的な仕様
- 送信相手の特定
- パケットの転送
- 信頼性の確率
- セキュリティの確保
LANケーブルの素材、コネクタの形状、そのピン配列(ピンアサイン)まで、ネットワークに使用する物理的なものはすべてプロトコルで定義されている。Wi-FI環境だと、電波の周波数、パケットの変調方法などが定義されている。PCのNICはプロトコルで定義されている内容に基づいて、伝送媒体にパケットを流す。
パケットを送る際には、宛先がなければ、送り出しようがないので現実世界同様、送信相手を区別する識別子(一意)のようなものを割り当てている。「www.google.com」や「172.217.175.4」等が識別子。
パケットをネットワーク機器でバケツリレーするには、宛先だけでなく送信元や、元のデータを復元するための通し番号などの転送に必要な情報をヘッダーとしてパケットに付ける。現実世界では荷札のようなものである。プロトコルは、このヘッダーの何ビット目から何ビット目までにどんな情報を含み、どんな順序でやりとりするかも定義している。
パケットが壊れたり、なくなったりしても問題ないように、エラーの通知、データを再送したりする仕組みもプロトコルが定義している。また、ネットワークリソースがパケットでいっぱいになってしまわないような仕組みも提供している。
重要な情報を安心してやりとりできるように、通信相手の認証、通信の暗号化をプロトコルが提供している。
Q&Aまとめ
Q プロトコルで決められている主なこと
A 物理的な仕様、送信相手の特定、パケットの転送、信頼性の確率、セキュリティの確保