情報処理概論及演習 第 5 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 2011 キーワード クラウド コンピューティング HTML5 LTE SNS メディア スマートグリッド スマートテレビ 1

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1 情報処理概論及演習 第 5 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 2011 キーワード クラウド コンピューティング HTML5 LTE SNS メディア スマートグリッド スマートテレビ 1

2 インターネットの歴史 [ 世界 ] 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 1995 年 NSFNETは民間に移管 インターネットの歴史 [ 日本 ] 1984 年 JUNET 実験スタート ( 日 ~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 ) インターネットワーク ネットワークのネットワーク Network 2

3 インターネットの構造 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 Network Network Network Network インターネット 地球を覆う情報基盤 回線交換と交換 回線交換式 交換式 回線は直結され 占有される A B B A 2 3 い 3 Bあ2 A 3 2 多くの通信で共有される いあ あい 3

4 osk DATA snd DATA Packet 一つのを複数のに分割したもの 分割された各には宛先が付加される 宛先 宛先 宛先 宛先 宛先 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 snd akb snd DATA akb DATA snj Router ( 乗換駅 ) 行先を仕分けする役割 通信手順 プロトコル 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 4

5 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リンク層物理層 アプリケーション間でののやり取りセッションでやり取りされる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 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) OSI reference model 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 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 TCP/IP protocol suite HTTP, FTP, SMTP, IMAP, POP, DNS, SSH, DHCP, RIP, TCP, UDP IP, ARP リンク層 物理層 ネットワークインターフェース層 Ethernet ( ケーブル コネクタなどの物理的な規格 ) 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> HTTP アプリケーション層 Web サーバ <HTTP> トランスポート層 HTTP TCP トランスポート層 インターネット層 HTTP TCP IP インターネット層 ネットワークトレーラインターフェース層 HTTP TCP IP Ethernet ネットワークインターフェース層 ケーブル 5

6 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 ホスト名 host.ns.kogakuin.ac.jp IP アドレス IP アドレス IPアドレス 進数 進数 10 進数 ネットマスク 進数 ネットワークアドレス ( ネットマスクが 1) ホストアドレス ( ネットマスクが 0) 6

7 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 ホストへ IP アドレスの割り当て IP アドレス ネットマスク ネットワークアドレス ( ネットマスクが 1) ホストアドレス ( ネットマスクが 0) 254 台のホストが接続可能 ネットワーク内のすべてのホスト宛てアドレス IPv6 128bit 長 IPv6 約 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: :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 ) 7

8 ドメイン名 インターネット上の住所 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 ドメイン名の構成 第 4 レベルドメイン 第 3 レベルドメイン 63 文字以下 全体の長さは 255 文字以下 英字 (A~Z) 数字 (0~9) ハイフン (-) 第 2 レベルドメイン トップレベルドメイン 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 工学院大学.jp/ 8

9 属性型 JP ドメイン名 JP ドメイン 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 ルート ネームサーバ トップレベルドメイン net org com jp fr de ネームサーバ セカンドレベルドメイン ac or co ネームサーバ サードレベルドメイン kogakuin ネームサーバ www ドメインの階層構造 ROOT トップレベルドメイン net org com jp fr de セカンドレベルドメイン ac or co サードレベルドメイン kogakuin www ns 階層構造で権限移譲 分散管理で負担を軽減 9

10 DNS Domain Name System ユーザ リゾルバ Web サーバ 名前解決 DNSサーバ サービス ( アプリケーション ) 電子メール POP3 SMTP IMAP WWW(World Wide Web) http,https FTP(File Transfer Protocol) ftp TELNET telnet,ssh ネットニュース NNTP ICANN インターネットの管理 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 10

11 IP アドレスの管理構造 ICANN RIR ARIN RIPE NCC APNIC LACNIC AriNIC NIR JPNIC LIR 指定業者 ISP ISP EU EU EU インターネットの管理 APNIC Asia Pacific Network Information Center JPNIC Japan Network Information Center JPRS ( 株 ) 日本レジストリサービス JP ドメインの登録管理 DNS の運用 参考資料 JPNIC( 日本ネットワークインフォメーションセンター ) 11