はこだてIKA 第7回夜間勉強会で使用した資料です。 日時：11/1(木) 19:00 ～

1. ネットワークの基礎
函館インフォメーション・ネットワーク株式会社
藤原 幸広

2. 本日のスケジュール
19:00～19:10 自己紹介、会社紹介
19:10～20:00 OSI参照モデルと
TCP/IPの説明
20:00～20:10 休憩
20:10～20:40 ネットワーク関係の
コマンドを使って見よう
20:40～20:50 まとめなど
20:50～ 後片付け
P-2

3. ネットワークとは何か？
ネットワークの意味
• ネットワークとは、網状に張り巡らされた状態のこと。
身近なネットワークとしては、電話の回線網、 テレビ
放送のネットワークや臓器移植ネットワークなど様々
なネットワークがある。
• コンピュータ・ネットワーク
複数のコンピュータを接続して、データのやりとり
を行えるようにしたもの。
ネットワーク＝つながり
P-3

4. ネットワークの種類
• ＬＡＮ
Local Area Networkの略で、一定の敷地内ま
たは建物内でのネットワーク
• ＷＡＮ
Wide Area Networkの略で、離れた拠点同士
でのネットワーク
• インターネット
世界中のコンピュータ同士を結ぶネットワーク
P-4

5. ネットワークにはプロトコルが必要
• プロトコル(Protocol)とは
ネットワークを介してコンピュータ同士が通信
を行う上で、相互に決められた約束事の集合
のこと。通信手順、通信規約などと呼ばれる
こともある。
プロトコル＝通信を行うため規格
P-5

6. プロトコルは誰が決めるの？
• プロトコルは標準化が必要
国際標準化機構(ISO)
国際電気通信連合(ITU)などによって標準化
• ISOは通信プロトコルを設計する時の指標
として、OSI参照モデルを提唱。
P-6

7. OSI参照モデル ７階層
７ アプリケーション層 アップ
６ プレゼンテーション層 ブン
５ セッション層 セ
４ トランスポート層 ト
３ ネットワーク層 ネッ
２ データリンク層 で
１ 物理層 物理
P-7

8. ＯＳＩ参照モデル
Open Systems Interconnection
• 通信に必要な機能を7つの階層に分け、
機能を分割することで、複雑になりがちな
ネットワークプロトコルを単純化するための
モデル。
• 隣のレイヤへのデータの渡し方さえ守れば、
離れたレイヤが何であるかに気にしなくて
良いというメリットがある。
P-8

9. （1）物理層
• 電気的な条件や接続するための端子の
形状、端子についているピンの配列など
について定義。
• 光ファイバー、電話回線、LANケーブル、
無線などが物理層に該当します。
P-9

10. （2）データリンク層
• 隣接している機器同士の通信を実現する。
• 物理的ではなく、論理的にどう送るかを定義
します。
• イーサネット（LANの規格）やハブ（スイッチン
グハブ）がデータリンク層に該当します。
P-10

11. （3）ネットワーク層
• データリンク層で接続されているネットワーク
同士を相互に接続して、そこに接続されてい
る任意のコンピュータ間での通信を行えるよ
うにする。
• 同じネットワーク媒体上に接続されているコン
ピュータ間同士だけではなく、異なるネットワ
ーク媒体上に接続されているコンピュータの
間でも通信を行えるようにする。
• ルータやIPがネットワーク層に該当します。
P-11

12. （4）トランスポート層
• データの送受信を行う端末どうしでデータが
正しく手順を踏んで送り届けられたかという管
理と信頼性の確保のための方式が規定され
ている。
• ＴＣＰ(Transmission Control Protocol)や
ＵＤＰ(User Datagram Protocol)のプロトコルが
トランスポート層に該当します。
P-12

13. （5）セッション層
• セッション（仮想的な回線の開始から終了ま
で）の管理を行い、送受信の同期を取る機能
を提供する。
• 同期がずれた場合には同期が取れている状
態まで戻すといった機能を提供する。
P-13

14. （6）プレゼンテーション層
• 圧縮方式や文字コードなど、
データの表現形式を規定。
• 個別のバイナリファイルをネットワークで通信
できる形式に変換したり、逆にネットワーク経
由で受信したデータをアプリケーションソフト
が認識できる形式に復元したりする部分にあ
たる。
P-14

15. （7）アプリケーション層
• ネットワーク経由での送受信を行うプログラ
ムとユーザとの入出力を行うプログラムの間
の通信にあたる。
• 通信するアプリケーションが相互にデータを
やり取りする場合に必要になる電子メールの
形式や文書の構造といった共通のデータ構
造などが規定される。
P-15

16. ｲﾝﾀｰﾈｯﾄではTCP/IP参照ﾓﾃﾞﾙが使われる
ＯＳＩ参照モデル TCP/IP参照モデル
７ アプリケーション層 4 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 3 トランスポート層
３ ネットワーク層 2 ネットワーク層
２ データリンク層 1 リンク層
１ 物理層
P-16

17. ＴＣＰ/ＩＰとは
• Transmission Control Protocol/Internet Protocol
• TCPが第4層(トランスポート層)、IPが第3層
(ネットワーク層)になり、2つのプロトコルを
合成した言葉。
• TCPの部分がデータ転送の整合性や確実性
を保証し、IPの部分がデータ転送先へ経路の
確保を行う。
• インターネットでは標準的に使われるプロトコル
である。
P-17

18. ＩＰアドレス(Internet Protocol address)とは
• インターネットやLANなどのIPネットワークに
接続されたコンピュータなどに割り振られる
識別番号のこと。
• インターネット上ではＩＰアドレスに重複が
あってはならないため、 IPアドレスの割り当て
は各国のNIC(ﾈｯﾄﾜｰｸｲﾝﾌｫﾒｰｼｮﾝｾﾝﾀｰ)が
行っている。
• 電話に例えると電話番号のようなもの。
P-18

19. ＩＰアドレスの構成
• IPv4(Internet Protocol version 4)の場合
32ビットの2進数で構成され、約42億通り
(2の32乗)のＩＰアドレスが使用できる。
2進数
11000000.10101000.00000001.00000001
↓
10進数
192 . 168 . 1 . 1
P-19

20. ＩＰｖ６
• IPv6(Internet Protocol version 6)の場合
128ビットの2進数で構成され、約？？通り
(2の128乗)のＩＰアドレスが使用できる。
2の128乗＝
340,282,366,920,938,463,463,3
74,607,431,728,211,456通り
P-20

21. プライベートＩＰアドレス
Ａクラス 10.x.x.x
Ｂクラス 172.16.x.x～172.31.x.x
Ｃクラス 192.168.0.0～192.168.255.x
Aクラスで使用可能なIP 16,777,214個
Ｂクラスで使用可能なIP 65,534個
Ｃクラスで使用可能なIP 254個
P-21

22. サブネットマスク
• 上位何ビットをネットワークを識別するための
ネットワークアドレスに使用するかを定義する
32ビットの数値。
サブネットマスクが2進数で以下の場合
11111111.11111111.11111111.00000000
上位24ビットがネットワークアドレス、
下位8ビットがホストアドレスになる。
P-22

23. PCへのＩＰアドレスの設定方法
・固定で設定する方法（手動設定）
・DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
により設定する方法（自動設定）
DHCPサーバと呼ばれるＩＰアドレスの
割り当て管理を行う機器が必要。
P-23

24. MACアドレス(Media Access Control address)
• イーサネットを使ったLANでは、個々の機器を
識別するアドレスとしてMACアドレスが使用さ
れています。
• MACアドレスは、全てのネットワーク機器に
割れて当てられている。
• MACアドレスは最大で281,474,976,710,656個
使用可能。
P-24

25. ＡＲＰ(Address Resolution Protocol)
• イーサネットでデータを送信するには、あて先
のMACアドレスを指定する必要がある。
ARPは、MACアドレスをあて先のIPアドレス
から求めるためのプロトコル。
• あて先のMACアドレスが分からない場合、
送信元はIPアドレスのMACアドレスを問い
合わせるARPリクエストをブロードキャストで
送信する。
• ARPは一定時間キャッシュするので注意
P-25

26. TCP（Transmission Control Protocol）による通信
ＴＣＰの役割
• コネクション管理
• エラーの検出と訂正、パケットの順序制御
• フロー制御
P-26

27. コネクション管理
• TCPはコネクション型のプロトコルであり、
データ転送を始める前に、論理的な通信路（
コネクション）を設定する。
接続を開始してもいいですか？(SYN)
ＯＫ(ACK) こちらからも接続を
開始してもいいですか？(SYN)
ＯＫ(ACK)
P-27

28. コネクション管理
• データを送る時
データを100byte送ります(SYN)
受け取りました(ACK)
P-28

29. コネクション管理
• コネクションを切断する時
切断してもいいですか？(FIN)
ＯＫ(ACK)
こちらからも切断してもいい
ですか？(FIN)
ＯＫ(ACK)
P-29

30. エラーの検出と訂正、パケットの順序制御
• TCP/IPはパケット通信を採用しているので、
TCPはアプリケーションから渡されたデータを
複数の細切れのデータに分割する。
分割してデータを送るので、紛失や重複、
順番の狂いが発生する可能性があるため、
エラーを検出し、訂正する機能を持っている。
P-30

31. フロー制御
• 相手の処理能力に合わせてデータサイズを
調整する機能
バッファ
500byteまで
200byte送ります OK
ＯＫ(ACK)
200byte送ります
ＯＫ(ACK)
100byte送ります
ＯＫ(ACK)
バッファ一杯だから送るのやめて
P-31

32. UDP(User Datagram Protocol)による通信
• コネクションレス型のプロトコルで、
TCPのような複雑な通信の制御を行わない
ので、TCPよりも高速に通信が可能。
• 動画や音声などのマルチメディア系の通信に
適している。
• DNS、DHCP、NTPなどのプロトコルでも
使用されています。
P-32

33. ポート番号
• TCP/IPを利用したネットワーク通信では、通信
機器や個々のコンピュータの持つIPアドレス
の下に設けられた補助アドレスとして、0から
65535までの「ポート番号」が使われる。
• ポート番号により1台のコンピュータで複数の
サービスを提供したり、複数のコンピュータと
同時に通信できるようになっている。
P-33

34. ルーティング
• 送り先のＩＰアドレスが同じネットワーク内に
無い場合、ルータによって他のネットワーク
に転送する。
• 同じネットワーク内に無い場合にデータを
送る先のＩＰアドレスをデフォルトゲートウェイ
という。
P-34

35. ネットワークに関係するコマンド(Windows)
ipconfig netstat nslookup
tracert ping arp route
telnet hostname getmac
nbtstat など
他にも沢山あります
P-35

36. telnet(テルネット)とは
Telecommunication network
遠隔地（リモート）にあるサーバを端末から操作
できるようにする仮想端末ソフトウェア、または
それを可能にするプロトコルのことを指す。
単純なテキストベースの通信で、認証も含めす
べての通信を暗号化せずに平文のまま送信す
る。
ルータを設定する時にも利用されている。
P-36

37. コマンドを使った演習
1.ネットワーク関係のコマンドを使ってみよう
2.コマンドプロンプトでTELNETを使って
自分宛てにメールを送信する
3.コマンドプロンプトでTELNETを使って
メールを受信する
4.コマンドプロンプトでTELNETを使って
ホームページを見よう
P-37

38. まとめ
終わり＼(^o^)／
P-38