情報ネットワーク5

-TCP/IP

--インターネットの普及とともにOSI参照モデルに代わって、デファクトスタンダードになったアーキテクチャ

--OSI参照モデルとは直接関係がない、ARPANETから発展

-パケット交換方式

-ARPANET

--パケット交換方式による長距離データ通信を行う実験ネットワークの原型

---大型ホストコンピュータに接続する中央集中型のネットワークに対して、分散型を採用

--複数のコンピュータに分散し複数の経路で通信を行う

---異なるベンダーの汎用コンピュータから、情報検索、コンパイル、リスト処理などの仕事を目的としたコンピュータアクセスを可能にする、オープンなマルチベンダー環境の開発

---貴重な計算機資源をどこからでも利用可能な環境を構築すること

-1970年代

--LANによるコンピュータ間のりそーす共有化

---異なるメーカーでのネットワークでは通信ができない

--ARPANETもNCP(network control program)という、独自の通信プロトコルを利用

--相互接続ネットワークを実現する通信プロトコル(TCP)の公表

--TCPTCPとIPに分割

--ARPANETが軍事目的と研究開発教育目的のネットワークに分割、NSFネットに統合

--商用利用が要望される

--NSGふぁ終了し、ISOCのもとにISPが接続サービスを始める

 

-RFC791とRFC793を基本プロトコルとしたTCP/IOのプロトコルを構築

--(Request for Comments)でIETF(Internet Engineering Task Force)による技術仕様の保存、公開形式

 

-日本での情報ネットワーク

--政府主導学術ネットワークNIネットワークが1974年に稼働

---NIネットワークはARPANETとは異なる独自の通信プロトコル

--高エネルギー物理ネットワークの運用が1984年に開始.KEK,筑波など、7大学をパケット通信網に接続

--TCP/IPの普及で2002年に終了

--1992ねんから、インターネットバックボーンSINETを開始

--東大、東工大、慶応を接続するJUNETが開始

--1988WIDEプロジェクトが開始し、専用線TCP/IPでインターネットの先駆けになる

--1991からドメイン割り当て業務を引き継いだJNIC、JPNIC、日本ネットワークインフォメーションセンターに変更し、IPアドレスドメイン名の割り当てを行う

--1993AT&T Jens, IIJ, 富士通. 東京インターネットがインターネットサービスプロバイダ,ISPとしてインターネットへの接続をサービス始める

 

-TCP/IPモデル

--アプリケーション層

---OSI参照モデルのセッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層が当たる

---アプリケーションに合わせた通信が行われるようにするルール

---プロトコルスタック:通信プロトコルで決められている処理を実際に行うためのプログラム群(プロトコルスイート)

--トランスポート層

---OSI参照モデルトランスポート層が当たる

---データ転送の方法を決める。受信側にデータを効率よく確実に通信するルールを決める

--インターネット層

---OSI参照モデルネットワーク層層が当たる

---通信網を利用して相手を特定、やり取りする経路を確立、通信を行うルール、決まり事を扱う。

--ネットワークインターフェース層

---OSI参照モデル物理層データリンク層が当たる

---ケーブルの規格や電気信号の条件、ネットワークに直接接続されたコンピュータや機器間のやり取り

 

-回線交換方式

--通信を始めて終わるまで、一つの回線を確保する方式

---電話機は電話線で交換機とだけつながって、交換機同士が複数の電話線とつながり、違う電話とつながるには交換機と交換機の回線を切り替える。

---回線を占有して通信するので、通信途中で切れないが、一つの通信が終わるまで他のユーザはその回線を利用できない

---特定の地域に集中し、回線の本数より利用者が多いと空き回線が不足し、接続不能になる

---異なる速度の端末同士の通信は困難

---誤りを検出した場合に、回線交換方式自体に再送信をする仕組みがない

-パケット交換方式

--データをパケットに分けて送る方式

---回線を確保せず、回線途中でいったん蓄積し回線が空いてるときに送られる

---ネットワーク上を大きなデータが分割されずに流されると、そのデータで回線が占有されて、他の機器が一切通信できなくなる問題がある

---通信データをパケットという単位で分割する(フラグメント化)で回線を共有できる

---リアルタイムの通信に適していない。複数の利用者が同時に回線使用できる

---回線設備を共有することで、設備の費用を多数のユーザで分担できる

---回線の一部に障害が出ても、他の回線で代替できる

---データの一部が壊れても、該当部分だけ再送すればいいい

---誤りを検出した場合、再送信する仕組みがある

---通信の途中で信号を変えることができる

---ハブやルータは流れてくるパケットを受信し、一時保管し、改めて信号に変換して再送信する。

---電気信号で受信、光信号で再送、など異なる通信媒体にも相互接続できる。

---各種の信号をディジタルデータに戻し、再度信号に戻すのに時間がかかる

---ハブやルータが受け取ったパケットに含まれているヘッダ情報を読み取って適切なネットワークへ再送する役割があるため。

--ヘッダ情報

---送信側や受信側のアドレスといったデータの属性を示す情報

-パケット交換方式によるデータの流れ

--送信するデータを分割、分割したデータの先頭にヘッダ情報を付けパケットを作成。データの末尾にはパケットの終わりを示す符号:トレイラーをつける

 

-カプセル化

--データ送信側でデータ本体にヘッダやトレイラをつけること

-非カプセル化

--受信側でヘッダを取り外すこと

-アプリケーション層:データ作成

-トランスポート層:データにTCPヘッダやUDPヘッダなど転送方法をつけ、カプセル化される

-インターネット層:カプセル化されたデータに異なるネットワーク間で通信するために必要なIPヘッダを付け、カプセル化する

-ネットワーク層:物理的通信経路を確立するために必要なMACヘッダとトレイラーを付け、カプセル化する