第１回 Introduction・IPアドレス

計算機ネットワーク

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授業の内容

• 学習内容

–コンピュータネットワークの仕組み

• Ethernet LAN技術 伝送媒体（道路と車）

• TCP/IP インターネット技術 網（高速バス）

– サービス

• 目標

–ネットワークの運用

–ネットワークの設計・構築

–ネットワークの不具合の原因調査，復旧

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(ネットワークの利用)

意義

• ネットワーク技術者

–ネットワーク技術の難しさ

• 複雑、大規模、ヘテロ（異なる機器、相性）

–ネットワークの設計、構築、障害対処

• 知識（仕組みの理解）

• 論理的思考（原因と結果）

• 経験（現場の知識）

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目標レベル

• 本授業の到達目標

–ネットワークの運用ができる

–ネットワークの設計・構築ができる

–ネットワークの不具合の原因を探り，直せる

• 社会での技術者評価

– Certification (資格)

• 国家資格系（IPA 基本情報処理技術者、

応用情報、ネットワークスペシャリスト

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関連資格

• 国家資格系 – 基本情報処理技術者，応用情報，ネットワーク

• ベンダー系 – CCNA, CCNP, CCIE (Cisco社)

• Cisco Certified Network Associate

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ITスキル標準

• 経済産業省

– IT人材育成

ITパスポート 基本情報処理技術者

応用情報処理技術者

専門技術者

より高い

レベルの

人材育成

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Cisco社

• ネットワーク最大手

• デファクトスタンダード

– San Francisco

シスコ社Webページより

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講義の進め方

• 講義15回＋演習3回

–演習日については後日通知

• 最後の講義日にテスト

–評価：Q末テスト

• 演習および講義中に Quiz

http://www.info.kochi-tech.ac.jp/shin/net11/

90～100% : AA

80~89% : A

70~79% : B

60~69% : C

0~59% : F

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参考書

参考書：

シスコネットワーキングアカデミー

CCNA1 受講ガイド

シスコシステムズ著

ソフトバンクパブリッシング(2005)

参考書：

「ネットワークの基礎」

CCNA1 教科書ガイド

シスコネットワーキングアカデミー

Wendell Odom, Thomas Knott著

トップスタジオ翻訳

シスコシステムズ監修

翔泳社 2007 (4000円)

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計算機ネットワーク

• スタンドアロン

–１台のみで動作するコンピュータ

• コンピュータ（計算機）ネットワーク

–２台以上で動作するコンピュータの集まり

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スタンドアロンとネットワーク

情報 情報

入力 出力 フロッピーディスク

紙（キーボード） フロッピーディスク

紙（プリンタ）

パンチカード

etc. etc.

• コンピュータの基本動作

情報処理

次々と処理が連続して行われる

情報処理 情報処理 情報処理

・・・ ・・・

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コンピュータの中身 • CPUと周辺機器，CPU間

–ハードウェアアーキテクチャ，回路

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Bus

Chipset BusMemory

(DRAM)PCI-express

Bus

Graphic

Ethernet

Keyboard

CPU CPU

Mouse

Sound

Hard Disk Drive

(Solid State Disk)

Hard Disk Drive

(Solid State Disk)

Hard Disk Drive

(Solid State Disk)

USBATA

SAS

ネットワーク ネットワーク

スーパー

コンピュータ

スーパー

コンピュータ

インターネット

• The Internet

–ネットワークとネットワークをつなげたもの

–全世界をカバーする唯一のネットワーク

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プロトコル

• 通信を行う際の標準手順

–コンピュータ間の共通言語

• 用途・規模により様々なプロトコルが存在

–例： PCの利用だけでも数十種類

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TCP/IP

• TCP/IP

– Internet 上のプロトコルスイート（集まり）

• IP: Internet Protocol

– Internet のプロトコル

– Internet 以外の LAN 等の事実上の標準

• TCP: Transmission Control Protocol

– IP 上で動く上位プロトコル

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プロトコルの階層化

• 目的

–一つのプロトコルを単純にする

• 構築をしやすくする

• デバッグをしやすくする

–一部のプロトコルのみの差し替え

• 将来の技術革新・変化に適応する

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OSI参照モデル • アプセトネデブ

OSI参照モデル

7 アプリケーション層 アプリケーション間のデータのやりとり

6 プレゼンテーション層 データの表現方法、符号化（エンコード）など

5 セッション層 セッションのやりとり

4 トランスポート層 コンピュータのアプリーションソフト間のデータのやりとり・保証

の方法など

3 ネットワーク層 コンピュータ間のデータのやりとり

2 データリンク層 一つのケーブル（またはネットワークメディア）上のコンピュータ

の通信手順

1 物理層 物理的（電気的）な信号の規格

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HTTP, SMTP

DNS

TCP, UDP

IP

Ethernet ハブ

無線，光，LANケーブルの規格

OSI参照モデルとTCP/IP

• OSI7階層がすべて使われるわけではない

7 アプリケーション層 アプリケーション層

6 プレゼンテーション層

5 セッション層

4 トランスポート層 トランスポート層(TCP, UDP)

3 ネットワーク層 ネットワーク層(IP)

2 データリンク層 ネットワークインターフェース層

(Ethernet) 1 物理層

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IPアドレス

• IP上の端末の識別名

• インターネット上のユニークな番号

• 32bit

– dot で区切った10進数4つで表す

01111111 00000000 00000000 00000001

127 . 0 . 0 . 1

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2進法 10進法

16進法 8進法

IPアドレスを調べる

• ifconfig コマンド

– UNIX, Mac で用いられる

– ifconfig –a で詳細表示

• ipconfig コマンド

– Windows で用いられる

– ipconfig /all で詳細表示

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例： ipconfig の場合

22

Microsoft Windows コマンドプロンプト

例：ifconfig の場合 (FreeBSD) • UNIX系(Mac)⇒同様

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IPアドレスの構成

• ネットワークアドレスとホストアドレス

ネットワーク部 ホスト部

192 . 168 . 1 . x

192.168.1.1 192.168.1.2

192.168.1.3 132.112.128.4

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ネットマスク

• ネットワーク部とホスト部の境界を決める

• ネットワーク部は1, ホスト部は0とした、32ビットの数

11000001 10101000 00000011 00000010 (IPアドレス193.168.3.2)

11111111 11111111 11111111 00000000 (ネットマスク

255.255.255.0)

AND をとると、ネットワーク部だけが残り、ホスト部が0になる。

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特別なIPアドレス

• ホスト部が全て0のアドレス

• ホスト部が全て1のアドレス

ネットワークアドレス

ブロードキャストアドレス

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まとめ

• ネットワークの接続形態

• 通信プロトコル

• IPの基礎（IPアドレス)

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Bus

Chipset Bus Memory

(DRAM) PCI-express

Bus

Graphic

Ethernet

Keyboard

CPU CPU

Mouse

Sound

Hard Disk Drive

(Solid State Disk)

Hard Disk Drive

(Solid State Disk)

Hard Disk Drive

(Solid State Disk)

USB ATA

SAS

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