エンドユーザーコンピューティングⅠ

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ゆゆこおおふさ
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1 ネットワーク基盤技術 (2) 大江将史 /NAOJ おおえまさふみ 2017/4/19 NB-02 1

2 本日のテーマインターネットの仕組みや構成をちょっと知るパソコンがなかったら楽しめません次回からはわすれないよう授業の資料 WEB 本日の資料は NB-02です /4/19 NB-02 2

3 インターネットをしるインターネットのイメージ携帯電話会社大学ちっちゃなネット企業みんなつながっている! ちっちゃなネット Intra-net 大企業インターネット Inter-net 規模の大きなネット 2017/4/19 NB-02 3 家庭 Intra-net

4 インターネットを知るパソコンや携帯電話テレビなどなどいっぱいつながってた集合体 = インターネット世界中でお互いにつながっている 2017/4/19 NB-02 4

5 インターネットの深さを知る Traceroute でインターネットの距離が分かります. Windows の場合は tracert コマンド Win キー +R cmd [ エンター 2017/4/19 NB-02 5

ファイル名を指定して実行 Vista の場合はスタートメニュー検索の開始 Win8/7

6 hands-on : traceroute インターネットの深さは traceroute というアプリケーションで知ることができる Traceroute の実行方法スタートメニューファイル名を指定して実行 Vista の場合はスタートメニュー検索の開始 Win8/7 の場合は,Win キー +R Cmd + リターンキーコマンドプロンプト黒い画面が開く Win8/7 Vista 2017/4/19 NB-02 6

7 hands-on : traceroute tracert を入力しスペースの後に相手先の名前を入れる例 ) など tracert tracert の後宛先の名前を入れる例 ) やなど 2017/4/19 NB-02 7

8 hands-on : traceroute 読み方相手までの距離へ traceroute を実施通過していく場所の名前 ( ホスト名 ) 3 回計測時間をしまします ( 自分からこの列の場所にいってかえってくるまでの時 2017/4/19 NB-02 8

9 Hands-on: traceroute 注意点距離には制限がある ( この場合 30 先まで ) セキュリティの上経路が見えない場合がある 2017/4/19 NB-02 9

10 Hands-on: traceroute たとえば 12 番目から 16ms だったのが 134ms に! 2017/4/19 NB-02 10

11 8200km 位? この距離の壁がでている 2017/4/19 NB-02 11

12 Hands-on: traceroute 通信衛星をつかったインターネットの場合静止軌道を往復する = 7.2 万 km の距離 ( 日本 - アメリカ : 8200km 位 ) 通信衛星静止軌道 = 上空約 36000km 直径 12000km 2017/4/19 NB-02 12

13 Hands-on: traceroute チリ国の大使館 chilebroad.gov.cl 2017/4/19 NB-02 13

14 つながるってなんだろう? インターネットはいろんなものがつながっているなぜつながることができるのか? 電源プラグ日本のプラグはヨーロッパではつかえない ( ささらない ) 規格が違う 2017/4/19 NB-02 14

15 つながるってなんだろう? インターネットが世界中でつながる理由みんなインターネットプロトコル (IP) にしたがっている ( 準拠している ) プロトコル = 規格 = 決まり事みんなに合わせましょうとなっているようなもの 2017/4/19 NB-02 15

16 インターネットプロトコル (IP) の基本インターネットに接続されたノード ( パソコンや携帯やテレビなど ) には識別のための番号がつく識別のための番号 =IP アドレスと呼ばれますインターネット内での IP アドレス = 世界中で唯一のアドレス重なることはありませんグローバル IP アドレスは 2^32= 約 40 億個ありますプライベート IP アドレス ( 後述 ) 2017/4/19 NB-02 16

17 IP アドレスとは? インターネットに接続されたホスト ( パソコンなど ) を識別するためのものでドット. で区切って以下のように表現されます a.b.c.d a,b,c,d はそれぞれの値が入ります例 ) /4/19 NB-02 17

18 IP アドレス IP アドレスの人と通信したい! グローバル IP によりネット上で各ノード ( パソコンなど ) を識別できます! IP アドレス IP アドレス /4/19 NB-02 18

19 一方プライベート IP は? インターネット上では使えませんが閉じたネットワーク内なら使えます大学内家庭内企業内ケーブルテレビとかプライベート IP アドレスは以下のように定められています /4/19 NB-02 19

20 プライベートアドレスのイメージ IP アドレス IP アドレス IP アドレス IP アドレス IP アドレス IP アドレス家庭内のネットワークではプライベート IP がよく使われます 2017/4/19 NB-02 20

プライベート - インターネットの橋渡し :NAPT(NAT) 技術 NAPT=Network Address port Translation

の変換に使用される場合が多いです ( すくない ) グローバルアドレスを NAPT(NAT) 技術をつかって共有するイメージですプライベート

21 プライベート - インターネットの橋渡し :NAPT(NAT) 技術 NAPT=Network Address port Translation NAT=Network Address Translation アドレスとポートの変換ですプライベート IP とグローバル IP の変換に使用される場合が多いです ( すくない ) グローバルアドレスを NAPT(NAT) 技術をつかって共有するイメージですプライベート IP アドレスプライベート IP アドレスプライベート IP アドレスグローバル IP アドレス NAPT インターネットプライベートアドレスをグローバルアドレスに変換するインターネット上のノードはこのグローバル IP と通信するプライベートIPではインターネットに接続できない NAPTを経由する 2017/4/19 NB-02 21

22 NAPT/NAT 家庭内ルータなどでよく使われています 1 個のグローバル IP アドレスを 10 台のプライベートアドレスを持ったパソコンなどで共有嘉悦大学でもつかってます. 2017/4/19 NB-02 22

23 IP アドレス = 資源約 40 億個のアドレスはドンドンなくなっています ( 使われている ) 2017/4/19 NB-02 23

24 IP アドレスがなくなったら? インターネットにつなぐことができなくなりますこれから発展する国々にとっては大変な障害です大変だ解決策よりアドレスが沢山つかえる IPv6(Internet Protocol Version 6) へ移行 NAT( アドレスの変換 : 後述 ) を使って現在のIPを延命などが考えられています 2017/4/19 NB-02 24

25 IPv6 って? いまのインターネットプロトコル (IP) 正式には IPv4(Internet Protocol Version 4) をベースに改良された規格です数え切れない位のアドレスが最大の特徴ほぼ無限 IPv4 アドレスの 2 96 倍 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 個 IPv6 は身近にあります Vista とか Mac には IPv6 に対応しています 2017/4/19 NB-02 25

26 IPv6 へ簡単に移れない世界中のを世界中のにかえるようなものです切り替えには莫大なコストが掛かりますハードウエアからソフトウエアまで現在は, 短期的解決策として,NAPT 技術をつかっている. 2017/4/19 NB-02 26

27 IP アドレス (IPv4) をもっと詳しく IP アドレスの大きさ =32 ビットですビットとは? 0 と 1 で数を表す (2 進数 ) における 1 桁皆さんは普段 0-9 を使った 10 進数を使っています 2,3,4,5,6,7,8,9 はありません ON(1) か OFF(0) かを表現コンピューターに都合がいい = 人間に都合わるい 10 進数進数 /4/19 NB-02 27

28 10 進数 /4/19 NB-02 28

29 10 進数 2 進数 /4/19 NB-02 29

2 進数と 10 進数 0 と 1 の組み合わせによって数が表現できる = 普段の表現 (0~9 で表す :10 進数 ) へも変換できます = 1 0 0 1 (2 進数 ) = 9 (10 進数 ) いつもの数 (10 進二進数数 ) 0 0000

30 2 進数と 10 進数 0 と 1 の組み合わせによって数が表現できる = 普段の表現 (0~9 で表す :10 進数 ) へも変換できます = (2 進数 ) = 9 (10 進数 ) いつもの数 (10 進二進数数 ) /4/19 NB-02 30

31 IPv4 アドレス =32bit ビット =2 進数の 1 桁 32bit = 32 個桁がある (32 個の 0 か 1 の入る箱がある ) IP アドレス =32 ビット先ほどあった a.b.c.d のアドレスの形は 8bit 毎に区切って 10 進数に変換して表示したもの a. b. c. d つまり IP アドレスがならばとなる 2017/4/19 NB-02 31

32 Hands-on: Windowsの電卓で2 進数 - 10 進数変換スタート電卓右上からのプログラマを選ぶもどすときは普通を選ぶ 2017/4/19 NB-02 32

33 Hands-on: Windows の電卓で 2 進数 - 10 進数変換入力する値は 10 進数 DEC は 10 進数 BIN は 2 進数という意味です HEX は 16 進数 OCT は 8 進数入力する値を10 進数とする DECをクリックする入力する値を2 進数とする BINをクリックする 2017/4/19 NB-02 33

34 DEC 選択時電卓は入力値を 10 進数として取り扱われる入力された値の 2 進数にした値は BIN の右に表示される 1010 入力した値は自動的に各進数 (HEX/DEC/OCT/BIN) に変換され表示結果より 10 は 2 進数 (BIN) では 1010 である NB /4/19 34

35 BIN 選択時電卓は入力値を 2 進数として取り扱われる入力された値の 10 進数にした値は DEC の右に表示される 2 入力した値は自動的に各進数 (HEX/DEC/OCT/BIN) に変換され表示結果より 10 は 10 進数 (DEC) では 2 である NB /4/19 35

36 応用アイコンをクリックすると 2 進数の入力モードになる右下が低位の桁で左上が高位の桁各数値をクリックうことで 0 と 1 が切り替わる 2 進数で数値を入力できる DEC に 10 進数への変換結果が表示される NB /4/19 36

37 問題 1. 次の 10 進数の値を 2 進数にしなさい A) 2 B) 11 C) 次の 2 進数の値を 10 進数にしなさい A) 1111 B) C) D) /4/19 NB-02 37

38 問題 : を 2 進数で示せヒント : ドット区切りごとに 10 進数から 2 進数へ変換する変換が完了したら全部くっつける 192 =>? =>? =>? 1 =>? /4/19 NB-02 38

39 IP アドレスをもっと詳しく 32 ビットの長さの IP アドレスの構成 32 ビットがネットワークアドレスとホストアドレスにビット単位で区切られます 24 ビット 8 ビット =32 ビット =IP アドレス (a.b.c.d) ネットワークアドレスホストアドレス 16 ビット 16 ビット =32 ビット =IP アドレス (a.b.c.d) ネットワークアドレスホストアドレスビットの割合は自由自在 2017/4/19 NB-02 39

40 IP アドレスをもっと詳しくネットワークアドレスネットワークがいっぱい集まったもの = インターネットそのいっぱいあるネットワークをを識別するためにネットワークアドレスが使用されるホストアドレスネットワーク内のホスト ( パソコンなど ) を識別するためにホストアドレスが使用されるネットワークアドレスホストアドレス 2017/4/19 NB-02 40

41 a.b.c.d/e 大学のネットワーク文学部のネットワークネットワークアドレス経済学部のネットワークネットワークアドレスホストアドレス工学部のネットワークネットワークアドレスホストアドレス個別のホストにホストアドレスが割り当てられる事務部のネットワークネットワークアドレス法学部のネットワークネットワークアドレス /4/19 NB-02 41

42 サブネットマスクネットワークアドレスの長さの部分をサブネットマスクといって a.b.c.d の書き方に続けて /e と書きますたとえばでネットワークアドレスの長さが 24ビットだと /24 このアドレスはネットワークアドレスが 24ビットでホストアドレスが 32-24の8 ビットであるという意味です 2017/4/19 NB-02 42

43 / なんたらの表現以外には /24 といったサブネットマスクの書き方以外の書き方もあります 32bit の IP アドレスにおいてネットワークアドレスの部分にすべて 1 ホストアドレスの部分に 0 を入れた値を a.b.c.d で表現したものをサブネットマスクとして各場合もあります /24 24 ビット 8 ビットネットワークアドレスホストアドレス /4/19 NB-02 43

44 まとめるとという IP アドレスがあるネットワークアドレスの長さは 24 ビットであるホストアドレスの長さは 8 ビットであるこれらのまとめて表記すると / / サブネットマスクネットワークアドレスのみを表記する場合は /24 ( ホストアドレスが 0) /24 というように示されます 2017/4/19 NB-02 44

45 Hands-on: 自分の PC で確認するネットにつながっている PC は IP アドレスがついています Ipconfig コマンドでしらべることができます Traceroute のときと同様に ipconfig /all と入力してみましょう 2017/4/19 NB-02 45

46 Hands-on: ipconfig 2017/4/19 NB-02 46

別のネットワークへいく工学部と経済学部は違うネットワークありますネットワークアドレスが同じだったらお互いに通信できます違ったらこの 2 つのネットワーク橋渡ししてくれるルータを使う必要があります工学部のネットワークネットワークアドレス 192.168.

47 別のネットワークへいく工学部と経済学部は違うネットワークありますネットワークアドレスが同じだったらお互いに通信できます違ったらこの 2 つのネットワーク橋渡ししてくれるルータを使う必要があります工学部のネットワークネットワークアドレス /24 ルーター経済学部のネットワークネットワークアドレス /24 ホトアドレス /4/19 NB-02 47

大学のネットワーク文学部のネットワークネットワークアドレス 192.168.8/24 経済学部のネットワーク 192.168.10/24 工学部のネットワーク 192.168.11/24 192.168.10.3 192.168.10.1 192.168.11.3 192.168.11.1 ルーター 192.

48 大学のネットワーク文学部のネットワークネットワークアドレス /24 経済学部のネットワーク /24 工学部のネットワーク / ルーター事務部のネットワークネットワークアドレス /24 法学部のネットワークネットワークアドレス / /4/19 NB-02 48

49 インターネット : ルータが世界中でつながりあっている大学ネット 2017/4/19 NB-02 49

50 hands-on : traceroute に戻る読み方相手までの距離へ traceroute を実施通過していく場所の名前 ( 通過したルーター 3 回計測時間をしまします ( 自分からこの列の場所にいってかえってくるまでの時 2017/4/19 NB-02 50

51 インターネット : ルータが世界中でつながりあっている 1 Local.gateway ve-51.cisco2.notemachi.wide.ad.jp ve-5.foundry6.otemachi.wide.ad.jp 2 3 省略 pc6.fumi.org softbank bbtec.net /4/19 NB-02 51

52 END 2017/4/19 NB-02 52

エンドユーザーコンピューティングⅠ

エンドユーザーコンピューティングⅠ ネットワーク基盤技術 (5) 大江将史 /NAOJ おおえまさふみ Masafumi.oe@nao.ac.jp NB-05 1 本日のテーマイーサーネット (802.3 有線 LAN) を理解するバーチャル LAN の理解今日の資料 NB-05 http://www.fumi.org/kaetsu/nb-05.pdf NB-05 2 おさらい NB-05 3 インターネットプロトコル群と 4