情報処理概論及演習 2012
第11週 インターネット
保坂修治インターネット
ありとあらゆるものをデジタルでつなぐ
常に世界規模で変化し続けている
インターネットの歴史［世界］
UCLA UCSB SRI UtahSRI: Stanford Research Institute, Utah: University of Utah UC : University of California LA:Los Angels, SB: Santa Barbara
1969年 ARPANET実験スタート（米）
1983年 通信プロトコル TCP/IP完成
1986年 NSFNET（米）を開設
1987年 UUNET 商用サービス開始
1984年 JUNET実験スタート（～1991) 1988年 WIDEプロジェクト開始 1992年 日本で最初の商用インターネットサービスプロバイダ 「Spin」（AT&T Jens）、「IIJ」（WIDEプロジェクト）
インターネットの歴史[日本]
インターネットワーキング
ネットワークのネットワーク Network Network Network Network Routerインターネット
地球を覆うグローバルな情報基盤
複数の国、複数の組織、個人にまたがる非常に複雑なネットワーク回線交換とパケット交換
回線交換式 パケット交換式 回線は直結され、占有される ABC 123 あいう A B 2 3 あ い う １ C A B 2 3 い あ う C １ ABC 123 あいう A B C D E F 多くの通信で共有されるパ ケ ッ ト
Packet
一つのデータを複数のデータに分割したもの 分割された各データには宛先が付加される データ データ 宛先 パケット データ 宛先 パケット データ 宛先 パケット データ 宛先 パケット データ 宛先 パケットルーティング（経路制御）
情報のやり取りは鉄道交通に似ている
snj akb snd Router （乗換駅）行先を仕分けする役割 uen DATA akb パケットルーティング（経路制御）
情報のやり取りは鉄道交通に似ている
DATA snd パケット DATA akb パケット snj akb snd DA T A sn d パケッ ト DA T A os k パケッ ト Router （乗換駅）行先を仕分けする役割プロトコル Protocol
通信手順
事前に相互に理解すべき約束事
例：狼煙（のろし） 1. 送り側： 開始 = 「長い狼煙を3回」 2. 受け側： メッセージを確認 = 「長い狼煙を2回」 3. 送り側： 敵が攻めて来た = 「短い狼煙を5回」 4. 受け側: メッセージを確認 = 「長い狼煙を2回」 5. 送り側: 終了 = 「長い狼煙を3回」OSI参照モデル
Open System Interconnection:OSI
標準通信プロトコルを規定 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 トランスポート層 ネットワーク層 データリンク層 物理層 アプリケーション間でのデータのやり取り セッションでやり取りされるデータの表現方法 セッション（通信の開始から終了まで）の手順 2つのプロセス間での通信方法。エラー訂正、再送制御等 ネットワークの経路の選択（ルーティング）、中継。 通信機器間の信号の受け渡し方法など 信号線の物理的な電気特性や符号の変調方法など
TCP/IPプロトコル階層
データの識別
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
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 トランスポート層 ネットワーク層 データリンク層 物 理 層 アプリケーション層 トランスポート層 インターネット層 ネットワーク インターフェース層 HTTP, FTP, SMTP, IMAP, POP, DNS, SSH, DHCP, RIP, ・・・ TCP, UDP IP, ARP Ethernet (ケーブル、コネクタ などの物理的な規格)
TCP/IP protocol suite OSI reference model
データ （URL、 メールアドレス、 ユーザアカウント） セグメント （ポート番号） パケット （IPアドレス） フレーム （MACアドレス） DATA UNIT(識別)
プロトコル群、階層化のわけ
とても複雑になる
一つの変更が全体に影響を及ぼす
通信媒体： ADSL、光回線、無線、・・・ 新しい媒体が登場したら？一つのプロトコ ルだけにする と
階層化 ⇒ ネットワークインターフェース層が差異を吸収TCP/IP：プロトコルの流れ
アプリケーション層 Webブラウザ <HTTP> トランスポート層 インターネット層 ネットワーク インターフェース層 アプリケーション層 Webサーバ <HTTP> トランスポート層 インターネット層 ネットワーク インターフェース層 HTTP データ トレーラ Ethernet http://www.kogakuin.ac.jp ケーブル TCP HTTP データ IP TCP HTTP データ IP TCP HTTP データIPアドレス
通信相手を識別するための番号
一つの機器（ホスト）に一つのIPアドレス
インターネット上に同じ
IPアドレスは存在しない
IPアドレスの例
host.ns.kogakuin.ac.jp
ホスト名
1 3 3 . 8 0 . 1 1 . 1 0 0
IPアドレス
IPアドレス
(IPv4)
11000000101010000110010011001000 192 168 100 200 IPアドレス 111 11111111111111111111100000000 255 255 255 0 ネットマスク ネ ッ ト ワ ー ク 部 (ネットマスクが1) ホ ス ト 部 (ネットマスクが0) 10進数 2進数 10進数 2進数ホストへIPアドレスの割り当て
110000001010100001100100 192 168 100 * IPアドレス 111 11111111111111111111100000000 255 255 255 0 ネットマスク 254台のホストが接続可能 ネットワーク部 (ネットマスクが1) ホスト部 (ネットマスクが0) ネットワーク内のすべてのホスト宛てアドレス 00000000 ～11111111ネットワークアドレス
ネットマスクを使ってネットワークを分割 ホストアドレス：192.168.100.001～192.168.100.254 [例] ホストアドレス：192.168.101.001～192.168.101.254 ネットワークアドレス192.168.100.0 ネットマスク 255.255.255.240 の場合、このネットワークに接続できるホスト数は？ 1100000010101000011001000 0 0 0 192 168 100 ？ IPアドレス 111 11111111111111111111111110000 255 255 255 ネットマスク 1 9 2 . 1 6 8 . 1 0 0 . 0 ～ 1 9 2 . 1 6 8 . 1 0 0 . 1 5 の １ ６ 個 の う ち 、 ホストに割り当て可能なIPアドレスは、 ネットワークアアドレス192.168.100.0 と ブロードキャストアドレス192.168.100.15 を除く１４個 14台のホストが接続可能 ネットワーク部 ホスト部問
題
240IPv6
IPv6
128bit長 約2128台のホストが接続できる、IPv4枯渇問題の解決 :(コロン)で８つに区切る それぞれを４桁の１６進数で表す 例 2001:02F8:1256:1AB4:0000:0000:856E:3663 2001:2F8:1256:1AB4::856E:3663 （冒頭のゼロを省略、連続するゼロを省略できる。 ::を使った省略は一度だけしか使えない）インターネット上の住所
ドメイン名
電子メールの送り先や、ウッブサイトを特定するためのイ ンターネット上の住所 電子メールアドレスの例 Webアドレス例[email protected]
www.kogakuin.ac.jp
ドメイン名の構成
全体の長さは255文字以下 英字（A~Z）、数字（０~９）、ハイフン（－）www . kogakuin . ac . jp
第２レベル ドメイン 第３レベル ドメイン 第４レベル ドメイン トップレベル ドメイン 63文字以下ドメイン名
gTLD 分野別トップレベルドメイン
com,net,org,edu,gov,mil,int,biz,info,name,pro,m useum,aero,coop,jobs,travel,mobi,cat,tel,asia ccTLD 各国／地域トップレベルドメイン
jp、cn(中国),kr(韓国)、tw(台湾),eu,uk(イギリ ス),de(ドイツ)、it(イタリア)、us(アメリカ),fm（ミクロネシ ア),tv(ツバル),cc(ココス諸島) 国際化ドメイン名
漢字、ひらがな、アラビア文字などASCII文字以外の利 用 http://工学院大学.jp/JPドメイン
属性型JPドメイン名
ac（学術研究機関）,co（企業法人）,go（政府関連機関）, or（法人）,ad（ＪＰＮＩＣ会員ネットワーク）, ne（ネットワークサービス提供者）,gr（任意団体）, ed（教育機関）,lg（地方公共団体） 地域型JPドメイン名
shinjuku.tokyo.jp 汎用JPドメイン名
jpドメイン・ツリー
net org com jp fr de
ac or co ルート kogakuin www トップレベルドメイン セカンドレベルドメイン サードレベルドメイン ネームサーバ ネームサーバ ネームサーバ ネームサーバ
DNS
Domain Name System
Webサーバ ユーザ www.kogakuin.ac.jp DNSサーバ リゾルバ www.kogakuin.ac.jp ⇔ 133.80.134.1 名前解決 133.80.134.1
インターネットの管理
ICANN
The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers IPアドレスやドメイン名などのインターネットの各種資源 を調整・管理するための非営利組織 ICANN理事会 投票権のある15名と投票権のある6名の理事からなる
IPアドレスの管理構造
EU(End User) ISP(Internet Service Provider) LIR(Local IR) NIR(National IR) RIR(Regonal IR)ICANN
ARIN RIPE NCC APNIC
JPNIC 指定業者 EU ISP EU LACNIC AriNIC
インターネットの管理
APNIC
Asia Pacific Network Information Center
JPNIC
Japan Network Information Center
