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1 模擬講義 インターネットでつながる仕組み 九州産業大学情報科学部古井陽之助 この模擬講義のテーマ インターネット 世界規模の パソコンや携帯電話からアクセス可能 メール Web( ホームページ ) P2Pなど利用可能 つながり 人と人とのかかわりあい 情報 ( 文章 写真など ) を互いにやりとりする 存在を感じたり 意思を通わせたりする テーマ どういう仕組みによって成り立っているのか? 2 インターネットは情報の水道か? 上水道 つながりの基礎 蛇口 水源 インターネット 3 パソコン携帯電話 ということか? 情報源ちがいます 4 情報の流れ = 通信 インターネットは 1 対 1 の集まり 1 対多 一斉に 一方向 放送型 電話型 1 対 1 必要に応じて 双方向 電子手帳 サーバコンピュータ つながる ノート PC 中継器 網のように見える Net デスクトップ PC 中継器 つながる 水道と似てるのはこちらのほうだけど インターネットではこちらが主体 5 携帯電話 基本は 1 対 1 の通信 ノート PC 6

2 ここまでのまとめ インターネットでのコンピュータ間通信の基本は電話と同じ 1 対 1の通信通信 相手を指定 1 対 1 の通信 について決まりごとや手順を学ぶ 7 8 通信相手を指定する方法とは? にはコンピュータが ( たぶん ) 多数ある 通信相手を指定するにはどうすればいいか?? 電話からの類推 電話をかける 電話番号または 名前 ( 電話帳で調べる ) 電話番号 092-???-... あのコンピュータ をどうやって指定すれば インターネットでつながる 番号または 名前 ( 何か表で調べる ) 番号? 9 10 互いを区別する方法 IP アドレスとホスト名 コンピュータごとに異なる番地と名前がある polaris sol neptune venus nemesis では固有の番地と名前で互いを区別 11 IP アドレス においてコンピュータが持つ固有の番地 二つの形式 IPv4 と IPv6 IPv4: 32 ビット 8 ビット分をドットで区切り 10 進数で表記 ( 例 ) IPv6: 128 ビット 現在主流なのは IPv4 のほう この授業でも IPv4 を使用 ホスト名 においてコンピュータが持つ固有の名前 12

3 [ 実習 ] 調べてみよう 自分の PC の IP アドレスとホスト名を表示するプログラム Address.exe 次の実習に進む前に F-Secureの警告が出たら [ 許可 ] ボタンを押す この講義の Web ページ (1) マウスの左ボタンでクリックして実行 [ 許可 ] を押す (2) ここに表示される 次の実習に進む前に セキュリティの重要な警告 が出たら [ ブロックを解除解除する ] ボタンを押す [ 実習 ] つながってみよう 会話するためのプログラム Talk.exe (1) [ 待機開始 ] Aさん (2) 接続先ホストとして B さんの IPアドレスを Bさん 入力 [ ブロックを解除する ] を押す (3) [ 接続 ] を押すと (5) 名前とメッセージを互いに送信できる 15 (4) つながる 16 [ 実習 ] つながって回してみよう ワイヤフレームによる 3D 表示を共有するためのプログラム Wire.exe ローカルホスト ループバックアドレスと localhost そのコンピュータ自身 を表す番地と名前 どのコンピュータで使っても それ自身 を指す どのコンピュータでも ( 大抵の場合は ) 同一 Talk.exe と同様 (1) [ 待機 ] (2) IP アドレスを入力 (3) [ 接続 ] (4) つながる (5) 送受信できる 17 ループバックアドレス あるコンピュータから見てそのコンピュータ自身を表す IP アドレス localhost ( ローカルホスト ) あるコンピュータから見てそのコンピュータ自身を表すホスト名 そのコンピュータ自身 と通信したいときに使える 18

4 [ 実習 ] ひとりでつながってみよう ここまでのまとめ (1) Talk を二つ実行 (3) 接続先ホストとして localhost または を入力 (4) [ 接続 ] を押すと (2) 片方だけ [ 待機開始 ] コンピュータの番地 =IP アドレス ピリオド ( ドット ) で区切られた数値の並び 例 : コンピュータの名前 = ホスト名 例 : PC401.IPKSU ループバックアドレス ( ) とlocalhost そのコンピュータ自身 を指す (5) つながる 19 補足 : IP アドレスとホスト名の関係について インターネットの どこか で管理されている 詳しいことはこの授業では扱わない 20 通信相手を指定する方法とは?( 再び ) 一つのコンピュータには待機中のプログラムが ( たぶん ) 複数ある 通信相手を指定するにはどうすればいいか? プログラムを指定? 複数のプログラム あのプログラム をどうやって指定すれば ポート番号 待ち受け番号 ( ポート番号 ) でプログラムを区別 Talk.exeのポート番号 3210 Wire.exeのポート番号 4987 [ 実習 ] 切り替えてみよう ポート番号を変えることで接続相手を切り替え A さん (1) Talk と Wire を同時に待機状態に B さん 実際に使われているポート番号の例 FTP( ファイル転送 ) では 20 と 21 メール送信では 25 と 587 Web では 80 各サービスを実現するプログラムを (2) Talk を実行 (3) 接続先ホストを入力 (4) [ 接続先ポート番号 ] で それぞれのポート番号で区別接続相手を切り替えられる

5 ここまでのまとめ コンピュータを区別するには コンピュータの番号 =IP アドレス コンピュータの名前 = ホスト名 コンピュータの中のプログラムを区別するには プログラムの番号 = ポート番号 サーバとクライアント コンピュータ同士の 1 対 1 通信に必要な情報 = IP アドレス ( またはホスト名 ) とポート番号 対 1 といっても対等ではないよね? サーバとクライアント 接続を待ち受ける側 と 接続する側 がある 担う役割や行う処理はそれぞれ異なる 接続を待ち受ける 接続する 異なる役割異なる処理 27 サーバ (server) サービスを提供する側のシステム 所定のポート番号で 接続を待ち受ける クライアント (client) サービスを要求する 受ける側のシステム 所定のポート番号で サーバに接続をかける サービス 接続時の処理 サーバ 提供する クライアントからの接続を待ち受ける ( 受動的 ) クライアント要求する サーバに接続をかける ( 能動的 ) Webにおける例 Webサーバ Webブラウザ 28 通信処理の流れ ここまでのまとめ クライアント サーバ サーバとクライアントが接続して通信が始まる 接続する送受信する 接続 送受信 ポートを用意待ち受ける接続される送受信する 必要に応じて繰り返す サーバ ( 接続を待ち受ける ) 1 対 1 が集まると 1 対多や多対多に 切断する 切断 切断する クライアント ( 接続する ) 終了 終了 29 30

6 つながり の例 みんなでつながる 電子メール 携帯メール Web メール : Hotmail, Yahoo! メール, Gmail, Infoseekメール, エキサイトメール メーリングリスト : Googleグループ, Yahoo! グループ World Wide Web 電子掲示板 : 2ちゃんねる, Yahoo! 掲示板, ゲストブック, 人力検索はてな チャット コメント投稿 : Amazonのカスタマーレビュー, 価格.comのユーザーレビューとクチコミ 動画投稿 : YouTube, SMILEVIDEO, ニコニコ動画 Wiki(WikiWikiWeb): Wikipedia ブログ (Webログ): ココログ, エキサイトブログ, アメブロ, ヤプログ, Yahoo! ブログ SNS( ソーシャルネットワーキングサービス ): mixi, Facebook, MySpace ソーシャルブックマーク : はてなブックマーク, ニフティクリップ プロフ ( プロフィール ) インスタントメッセンジャー Windows Messenger, Yahoo! Messenger, AIM P2P ファイル共有 Freenet, Gnutella, KaZaA, BitTorrent, WinMX, Winny, Share ほか インターネット電話, オンラインゲーム ( ネットゲーム ), セカンドライフ 31 様々な つながりつながり が実現 32 つながり のパターン この授業で使った Talk, Wire の場合 直通型 P2P ファイル共有 型 インスタントメッセンジャー 電子メール 電子掲示板 コメント投稿 動画投稿 Wiki チャット ソーシャルブックマーク IP アドレス or ホスト名 IP アドレス or ホスト名 私有地公開型私有地 私有地 SNS ブログ プロフ!? 直通形 (IP アドレスを教え合って直接接続する ) 33 この講義独自の分類です 世間一般でこのような分類が言われているわけではありません 34 一般的なメッセンジャーの場合 ( 狭義の ) チャットの場合 メッセンジャーと違ってで会話する 直通する相手を探すときには型 コンピュータにとっては直通型 + 型 コンピュータにとっても型!? 人間から見ると直通型 35!? チャットルーム 人間から見ても型 ( チャットルームを共有 ) 36

7 電子メールの場合 一般的な Web の場合 コンピュータにとっては型 + 直通型 コンピュータにとっても型 型のつながり 人間から見ると直通型 人間から見ても型 Web 上の電子掲示板の場合 ブログや SNS の場合 コンピュータにとっても型 私有 私有 コンピュータにとっては型の一種 型のつながり 電子掲示板 人間から見ても型 39 私有地 私有地 人間から見ると私有地公開型 40 P2P ファイル共有の場合 共有 つながり全体で一つのを作る もともとは誰の私有地なのか は意識されない 共有 共有 コンピュータにとっては直通型 終わり 人間から見ると型 41 42