ネットワーク

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ネットワーク 作者: Mind Map: ネットワーク

1. サービス

1.1. クラウド

1.1.1. GitHub

1.1.2. mindmeister

1.1.2.1. マインドマップを作ったりできるサービス

1.1.3. Drop box

1.1.4. Google Drive

1.1.5. OneDrive

1.1.6. Office Online

1.2. ブラウザ

1.2.1. FireFox

1.2.2. Internet Explorer

1.2.3. Google Chrome

1.2.4. Microsoft Edge

1.2.5. Safari

1.3. ツール

1.3.1. Wordpress

1.3.2. Adobe FlashPlayer

1.4. 検索エンジン

1.4.1. Google

1.4.2. Yahoo

1.4.3. Bing

1.5. ISP(インターネットサービスプロバイダ)

1.5.1. so-net

1.5.2. @nifty

1.6. ビデオ会議

1.6.1. Skype

1.6.2. Zoom

1.6.3. Google meet

1.7. オンラインゲーム

1.7.1. Playstation plus

1.8. SNS

1.8.1. Twitter

1.8.2. Facebook

1.8.3. LINE

1.8.4. instagram

1.9. ECサイト

1.9.1. サービス名

1.9.1.1. メルカリ

1.9.1.2. 楽天

1.9.1.3. Amazon

1.9.2. ECサイトとは、インターネット上で商品を販売するWebサイトのこと

1.10. 通信キャリア

1.10.1. Docomo

1.10.2. au

1.10.3. softbank

1.11. 動画配信サービス

1.11.1. Youtube

1.11.2. ニコニコ動画

1.11.3. Prime Video

1.11.4. Netfillx

2. 通信機器

2.1. 通信媒体

2.1.1. 伝送媒体

2.1.1.1. 有線

2.1.1.1.1. 同軸ケーブル

2.1.1.1.2. ツイストペアケーブル(LANケーブル)

2.1.1.1.3. 光ファイバケーブル

2.1.1.2. 無線

2.2. 端末(エンドデバイス)

2.2.1. スマートデバイス

2.2.2. 家電

2.2.2.1. テレビ

2.2.3. ゲーム機

2.2.3.1. PS4

2.2.3.2. Nintendo Switch

2.2.3.3. Xbox

2.2.4. スマートフォン

2.2.5. パソコン

2.3. ネットワーク構築

2.3.1. モデム

2.3.2. ハブ

2.3.3. ポケットWi-Fi

2.3.4. ルータ

2.3.5. MACアドレス

2.3.5.1. コンピュータ一台一台にふられたアドレス

2.3.5.2. MACアドレスも互いに違う値じゃないといけない

2.3.5.3. いくらIPアドレスを知っていてもMACアドレスがわからないと通信できない

2.3.5.4. Macアドレスは48ビットの長さを持っている

2.3.5.5. 前半はベンダ識別子で後半はベンダ内での識別子

2.3.5.5.1. ベンダ識別子は正確にはOUIと呼ばれていた

2.3.6. ブリッジ/レイヤ2スイッチ

2.3.6.1. ブリッジは、OSI参照モデルの第二層、データリンク層でネットワーク同士を接続する装置。

2.3.6.2. また、アドレスの学習機能とフィルタリング機能を持っている

2.3.6.3. 別名:スイッチングハブ(ブリッジの仲間)

2.3.7. ブリッジ/レイヤ3スイッチ

2.3.7.1. ネットワーク層によってパケットを転送する装置

2.3.8. ブリッジ/レイヤ4~7スイッチ

2.3.8.1. トランスポート層より上の情報でトラフィックを処理する装置

2.3.9. リピーター

2.3.9.1. リピータは、OSI参照モデルの第一層の物理層でネットワークを延長する機器

2.3.9.2. 通信媒体を変換できるリピーターも存在する。

2.3.9.2.1. Ex : 同線ケーブルと光ファイバーの間の信号を変換することができる。

2.3.9.3. 複数の線を収容できるリピーターも存在する

2.3.9.3.1. リピーターハブと呼ばれ、それぞれのポートがリピーターになっているものと考えられる

2.3.9.4. リピーターハブを単にハブと呼ぶことがあるが、現在ではハブと言ったら後述するスイッチングハブを指すことが多い

2.3.10. イーサネット

2.3.10.1. LANの代名詞といってもいい

2.3.10.1.1. OSI基本参照モデルの第一層と第二層に相当する

2.3.10.1.2. 高い信頼性があり、また拡張性もある(高速化)、コストも低い

2.3.10.2. 伝送方式

2.3.10.2.1. ベースバンド方式

2.3.10.2.2. ブロードバンド方式

2.3.10.3. 二つのイーサネット規格

2.3.10.3.1. DIX仕様

2.3.10.3.2. IEEE 802.3

3. 技術

3.1. インターネット

3.2. ギガビットイーサネット

3.3. 光回線

3.4. ネットワーク

3.4.1. WAN

3.4.1.1. 大規模なネットワーク

3.4.2. MAN

3.4.2.1. 中規模なネットワーク

3.4.3. LAN

3.4.3.1. 小規模なネットワーク

3.5. NAS

3.6. WI-FI

3.7. ファイアーウォール

3.8. DMZ

3.9. セキュリテイソフト

3.10. SMTP

3.11. POP

3.12. GPS

3.13. LTE

3.14. IOT

3.15. 5G

3.15.1. 4G

3.15.2. 3G

3.16. Bluetooth

3.17. USBケーブル

3.18. HDMIケーブル

3.19. HTTP

3.20. WWW

3.21. パケットキャプチャ

3.21.1. 目に見えないネットワーク上の通信データを可視化できる様にする仕組み

3.21.2. ラズベリーパイで使ったWire Sharkなどがある

3.22. IPA

3.22.1. IPアドレスを確認するコマンド。

3.23. PING

3.23.1. 疎通確認のコマンド(PINGコマンド)を使用する

3.23.2. PINGコマンドとはPING通信先のIPアドレスのこと

3.23.3. PINGコマンドによる疎通確認ではICMPというプロトコルが使われる

3.24. プロトコル

3.24.1. コンピュータとコンピュータがネットワークを利用して通信するために決められた約束事みたいなもの?

3.25. Sourse

3.25.1. 送信元

3.26. Destination

3.26.1. 宛先

3.27. データの塊の呼び方

3.27.1. パケット

3.27.1.1. なんにでも使えるオールマイティな用語

3.27.2. フレーム

3.27.2.1. データリンクのパケットを表す時に使う

3.27.3. データグラム

3.27.3.1. IPやUDPなど、ネットワーク層以上でパケット単位のデータ構造を持つプロトコルで使われる

3.27.4. セグメント

3.27.4.1. ストリームベースのTCPに含まれるデータを表す時に使われる

3.27.5. メッセージ

3.27.5.1. アプリケーションプロトコルのデータ単位を表す時に使用される。

3.28. OSIの階層モデル

3.28.1. OSIの階層モデルには7つの階層がある

3.28.2. 1: 物理層

3.28.2.1. コネクタやケーブルの形状の規定

3.28.2.2. 0と1を電圧の高低や光の点滅に変換する

3.28.2.3. リピーターハブなど使う

3.28.2.3.1. 信号の増幅をする

3.28.3. 2:データリンク層

3.28.3.1. 接続された機器間のデータフレームの識別と管理

3.28.3.2. スイッチやMacアドレスなど関係している

3.28.4. 3:ネットワーク層

3.28.4.1. アドレスの経路の選択と管理

3.28.4.2. TCP/IPは、IP(インターネットプロトコル)

3.28.4.3. IPアドレスを使う。

3.28.4.4. ネットワーク層には4個の役割がある

3.28.4.4.1. 1:データリンクの細分化

3.28.4.4.2. 2:データリンクの階層化

3.28.4.4.3. 3:データリンクの抽象化

3.28.4.4.4. 4:パケットの分割/再構築

3.28.5. 4:トランスポート層

3.28.5.1. 両端ノード間のデータ送信の管理

3.28.5.2. ノード:ネットワーク接続されている終端のコンピュータなどの機器を示す

3.28.6. 5:セッション層

3.28.6.1. 通信の管理、確立、切断

3.28.7. 6:プレゼンテーション層

3.28.7.1. ネットワーク間でデータフォーマットを交換

3.28.8. 7:アプリケーション層

3.28.8.1. アプリケーション用のプロトコル

3.29. IP

3.29.1. OSIモデル第三階層に相当する

3.29.1.1. プロトコルとしての「IP」

3.29.1.2. 住所としての「IP」アドレスの二つの意味がある

3.29.2. IPの働き

3.29.2.1. 上位層のデータにIPヘッダを付加して,下位層を経由して目的のホストへデータを送る

3.30. IPアドレス

3.30.1. ネットワークの住所のようなもの。

3.30.2. また変更したりすることも出来る。

3.30.3. 実際の長さは32ビット(10進数表記)

3.30.3.1. ネットワークアドレスとホストアドレスで構成される

3.30.3.1.1. ネットワークアドレスは同じネットワークに属していれば同じアドレス

3.30.3.1.2. ホストアドレスは異なるアドレスのこと

3.30.3.2. クラス分けは先頭の数字で決める

3.30.3.2.1. ネットワークアドレスのクラスAは0から127まであるので128通りある

3.30.3.2.2. ホストアドレスは1600万通りもある

3.30.3.2.3. クラスBは1万6384通り、6万5000通りある

3.30.3.2.4. クラスCは200万通り、256通りある

3.30.3.2.5. クラスDは特殊なIPアドレスであり、マルチキャスト通信で使う

3.30.4. IPアドレスは互いに別の値を指定する必要がある

3.30.5. 疎通確認にはPINGコマンドを使用する

3.30.5.1. これはICMPのこと

3.30.6. IPアドレスはどうやって管理している?

3.30.6.1. ICANN/IANA 全世界のIPアドレスやドメインの管理

3.30.6.2. ARIN 北米+国際的な部分

3.30.6.3. RIPE-NCC ヨーロッパ地域

3.30.6.4. APNIC アジア・太平洋地域

3.30.6.5. JPNIC 日本国内のドメイン名とIPアドレスの割当/管理

3.30.7. グローバルIPアドレスとプライベートアドレス

3.30.7.1. グローバルIPアドレス

3.30.7.1.1. インターネットに接続するホストは、それぞれ互いに異なるIPアドレス 持つ必要がある。

3.30.7.1.2. 公的な機関によってたがいに重複しないように調整され、ユーザに付与されるアドレスである

3.30.7.2. プライベートIPアドレス

3.30.7.2.1. 外部のネットワークへ接続することはできないが、閉じられた内部でのみ自由に利用することができるアドレス

3.30.7.2.2. 10. 0.0.0 ~ 10.255.255.255 172. 16.0.0 ~ 172. 31.255.255 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

3.31. ネットマスク

3.31.1. IPアドレスの不足を有効活用するために柔軟にホスト部とネットワーク部の境界を決めることを指す

3.32. サブネット

3.32.1. ホスト数の多い巨大ネットワークは良くない

3.32.1.1. ネットワークの通信性能が出ない

3.32.1.2. IPアドレス資源の無駄遣い

3.32.2. 大きなネットワークを複数のサブネットに分割

3.32.3. サブネットごと異なるネットワークアドレスを定義

3.32.4. どうやってサブネットにするか

3.32.4.1. IPアドレスのホスト部の範囲の一部をネット ワークアドレスとして使用することにより、一つ のネットワークをさらに複数のネットワークに 分割することができる。

3.33. 特殊なIPアドレス

3.33.1. ホスト部 「オール0」

3.33.1.1. ネットワークそのものを表す

3.33.2. ホスト部 「オール1」

3.33.2.1. そのネットワーク上のすべてのホストへのブロードキャストを表す

3.33.2.2. 厳密にはディレクテッド・ブロードキャストという

3.33.3. リミテッド・ブロードキャスト「オール1」

3.33.3.1. 自ホストが接続されている同一のネットワークセグメント内の全ホストのブロードキャストにつかれる

3.33.4. ローカルルーブバックアドレス

3.33.4.1. 自分自身を示す特別なアドレス

3.34. TCP/IPの階層モデル

3.34.1. IP(インターネットプロトコル)

3.34.1.1. ネットワークをまたいでパケットを配送し、インターネット全体にパケットを送り届けるためのプロトコル

3.34.1.2. IPによって、地球の裏側までパケットを届けることができる

3.34.2. ICMP

3.34.2.1. IPパケットの配送中に何らかの異常が発生し転送できなくなった場合、パケットの送信元に異常を知らせるためのプロトコル

3.34.2.2. ネットワークの診断などにも利用される

3.34.3. ARP

3.34.3.1. パケットの送り先の物理的なアドレス(MACアドレス)をIPアドレスから取得するプロトコル

3.34.3.2. またIPアドレスとMACアドレスの対応関係を記憶するデータベースをARPテーブルという

3.34.3.2.1. UNIX,WINDOWSでは arp -aでARPテーブルの内容を表示させることができる。

3.34.3.3. 一回だけで記憶するのでARPの要求は行われない

3.35. 通信方式の分類

3.35.1. ユニキャスト

3.35.1.1. 一対一の通信

3.35.1.2. EX : 先生と生徒、生徒同士の一対一の会話など

3.35.1.3. 通常はユニキャストが多い

3.35.2. ブロードキャスト

3.35.2.1. すべてのコンピュータ(同じデータリンク内に限られる)

3.35.2.2. EX :全校朝礼の校長の話

3.35.3. マルチキャスト

3.35.3.1. 特定のグループ内の通信

3.35.3.2. EX :ビデオ会議など

3.35.4. エニーキャスト

3.35.4.1. 特定のグループの、どれでもいいからいずれか1つ

3.35.4.2. これはあまり使われない?

3.36. トポロジー

3.36.1. ネットワークの接続形態、構成形態のことをトポロジーという

3.36.2. トポロジーという言葉は見かけの配線の形と論理的なネットワークの仕組みの両方に使われる

3.36.3. トポロジーには、バス型やリング型、スター型、メッシュ型などがある

3.36.3.1. 特に現在はスター型が多い

3.36.3.2. ラズベリーパイ実習で使ったのはスター型

3.36.4. バス型を接続するには同軸ケーブルを使うか、リピータハブを使う

3.36.4.1. バス型の特徴は媒体共有する

3.36.4.1.1. 半二重通信になる

3.37. データリンク層の役割

3.37.1. データリンク層のプロトコルは、通信媒体で直接接続された機器間で通信するための使用を定めている

3.37.2. MACアドレス、媒体共有、のネットワーク、スイッチング技術などを使って宛先に届ける

3.37.3. データリンクには種類がある

3.37.3.1. イーサネット

3.37.3.2. FDDI

3.37.3.3. 電話回線上のPPP

3.37.4. 媒体共有型ネットワークは基本的には半二重通信となる

3.37.4.1. コンテンション方式とトークンパッシング方式がある

3.37.4.2. コンテンション方式とは、データの送信権を競争で奪い取る方式

3.37.4.3. CSMA方式ともいい、複数のステーションからデータが同時に送られた場合には、互いのデータが衝突し壊れてしまう

3.37.4.3.1. この状態をコリジョンという

3.37.4.4. またイーサネットの一部ではCSMA方式を改善した、CSMA/CD方式が採用されている

3.37.4.5. CSMA/CD方式では衝突を早期に検知して素早く通信路を開放する

3.37.4.6. トークンパッシング方式はトークンと呼ばれるパケットを巡回させ、このトークンで送信権を制御する方式

3.37.4.7. トークンを持っているステーションだけがデータを送信できる

3.37.4.8. トークンパッシング方式は、リング型のトポロジで行われる

3.37.4.9. この方式では、データの衝突が発生しない。

3.37.4.9.1. また、誰にでも平等に送信権があるという特徴がある

3.37.4.10. ネットワークが混雑してても性能があまり変化しない

3.37.4.11. その一方で、トークンが回ってくるまで、何も送信できない

3.37.4.11.1. そこでアーリートークンリリース方式やアペンドトークン方式などの技法で工夫されている

3.37.4.11.2. アぺンドトークン方式とは、自分が送信したデータが一周するまで待たずに、トークンの次のステーションに回す方法

3.38. 媒体非共有型のネットワーク

3.38.1. 通信媒体を共有せずに専有する方式

3.38.2. ステーションはスイッチを使いスター型で直接接続する

3.38.3. 送受信の通信媒体が共有されないため、多くは全二重通信となる

3.39. 伝送速度

3.39.1. データ通信をするとき、2つの機器間を流れるデータの物理的な速さを伝送速度という

3.39.2. 単位はbpsで表される

3.39.3. 媒体中を流れる信号の速さは一定

3.39.4. 伝送速度が大きくなった場合は短い時間でより多くのデータを送ることができる

3.39.5. 実効転送速度

3.39.5.1. 別名:スループット