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技術要素(5)

ネットワーク

通信プロトコル


プロトコル：ネットワーク上で、コンピュータ同士がデータ通信するための決まりごと(ルール)

OSI参照モデル

国際標準化機構(ISO)によって策定された、コンピュータの持つべき通信機能を階層構造に分割したモデル。通信機能(通信プロトコル)を7つの階層に分けて定義している

層(レイヤ)役　割備　考
第７層アプリケーション層アプリケーションごとの固有の規定HTTP、FTP
第６層プレゼンテーション層文字コードなどのデータの表現形式の規定
第５層セッション層通信の開始と終了を認識する
第４層トランスポート層ノード間のデータ転送の信頼性を確保するための規定※セグメント
第３層ネットワーク層ネットワーク間のエンドツーエンドの通信のための規定
例)IPパケットの宛先アドレスに基づいた通信		※パケット
第２層データリンク層直接接続されたノード間の通信のための規定
例)MACフレームの宛先アドレスに基づいた通信		※フレーム
第１層物理層ピット列を電気信号に変換するための規定※ビット

※：データ単位

TCP/IP

TCP/IPは、「TCP」と「IP」というそれぞれ異なるプロトコルをセットで用いる際の呼び名。インタネッ。およびイントラネットなどで利用。「IP」は、データを「パケット」と呼ばれる単位に細かく分割し、送信先のアドレスや発信者に関する情報などを「ヘッダ」情報として付与する、といった方式を主に規定する通信プロトコル。「TCP」はIPによって規定されたデータ(パケット)が確実に相手方に届くように制御を行う通信プロトコル

OSI参照モデルTCP/IPモデル主なプロトコル
第７層アプリケーション層アプリケーション層SMTP、POP3、HTTP、FTP、Telnet、SNMP
第６層プレゼンテーション層
第５層セッション層
第４層トランスポート層トランスポート層TCP、UDP
第３層ネットワーク層インターネット層IP
第２層データリンク層ネットワークインタフェース層CSMA/CD、PPP
ツイストペア、同軸、光ファイバケーブル
第１層物理層
SMTP：電子メール送信orメールサーバに転送
POP3：メールサーバから電子メールを取り出す
HTTP：HTMLで記述されたファイルを転送
FTP：ファイルを転送
Telnet：ネットワークを介してコンピュータをリモートで遠隔操作
SNMP：ネットワークを介してネットワークに接続された通信機器を管理
TCP：エンドツーエンドの信頼性の高いデータ転送サービスを提供
UDP：エンドツーエンドは保証しないが高速データサービスを提供
IP：ルーティング機能を提供
CSMA/CD：通信路の使用状況を監視し、伝送路の秋を見つけてデータ転送を行う
PPP：電話回線を通じてコンピュータをネットワークに接続するダイヤルアップ接続で使用
HTTPS：HTTPにSSLによるデータ暗号化機能を付加したプロトコル
エンドツーエンド）

最終的に通信を行うコンピュータ同士のこと

TCP

OSIの第４層のトランスポート層にあるプロトコル。エンドツーエンド間の信頼性のある通信を実現する

・データをパケットに分割したり、組み立てたりする
・パケットには分割された順番を表す番号(シーケンス番号)を付ける
・どのアプリケーションソフトウェアのデータであるかを識別するための番号(ポート番号)
　を持っている
代表的なポート番号
ポート番号プロトコル
20、21FTP
23Telnet
25SMTP
80HTTP
IP

OSIの第３層のネットワーク層にあたるプロトコル。代表的な機能「アドレッシング」「ルーティング」

アドレッシング

ネットワークに接続されているコンピュータを見分けるために、「IPアドレス」という番号を使う。IPアドレスは32ビットで、複数のネットワークを区別する「ネットワークアドレス」とネットワーク内の各コンピュータを区別する「ホストアドレス」から構成されている

ネットワークアドレスホストアドレス
IPアドレスの表記192.168.1.25
２進数表記11000000101010000000000100011001
IPアドレスのクラス

IPアドレスには、ネットワークの規模に応じて、クラスA、クラスB、クラスCがある。クラスA〜Cは、次のような構成になっている IPアドレスのクラス

ネットワークアドレス・ホストアドレスで表現できるアドレス数
クラスネットワーク規模ネットワークアドレス数ホームアドレス数
A大規模27−2＝126224−2＝約1677万
B中規模214−2＝約1.6万216−2＝約6.5万
C小規模221−2＝約209万28−2＝254

※ホストアドレス、ネットワークアドレスともにすべて“0”とすべて“1”は特別の目的で使用されるので“−2”をしてアドレス数を出す
(例外：RFC1812に準拠したネットワークではネットワークアドレス数は“−2”しなくてよい)

IPV4とIPV6

IPV4：現在のインターネットで利用されているインターネットのプロトコル。アドレス資源
を32ビットで管理
IPV6：アドレス資源の枯渇が心配される現行のIPV4をベースに、管理できるアドレス
空間を増大、セキュリティ機能の追加、優先道に応じたデータの送信などの改良を施した次世代インターネットプロトコル。128ビットでアドレスを管理
RFC

IETF(The Internet Engineering Task Force)が作成したインターネットに関する技術情報や仕様、運用規則などを定める文書のこと。IETFは、インターネット技術の標準化を策定する団体

グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
グローバルIPアドレス：
インターネットで使用できるIPアドレス。インターネットで使用するアドレスはインターネット上で一意でなければならないため、自由に設定できない。日本ではIPアドレスの管理を「JPNIC」が行い、インターネット利用者へのIPアドレスの割り当ては、JPNICが指定する事業者(プロバイダなど)によって行われる
プライベートIPアドレス：
グローバルIPアドレスを所得していなくても、ある範囲のIPアドレスに限り自由に設定できるIPアドレスのこと。企業内でのローカルなネットワークに利用される
ルーティング(「経路制御」、「経路選択」)
ルータ：
複数のLANやWANを接続する装置のこと。コンピュータ間において最適な伝送経路で転送する。OSIの第3層(ネットワーク層)で接続
ルーティング：
データを宛先のコンピュータに届けることを目的とし、最適な伝送経路で転送すること。通信を行うコンピュータ間において途中に位置付けられている各ルータが次に送るべきルータを決定して中継していく。次のルータの決定はIPパケット内の宛先IPアドレスをルータ内のルーティングテーブルから検索して行う
ルーティングテーブル

ルータが管理しているパケットの送信先を一覧にした経路情報のこと。具体的には、受信したパケットの宛先と、その宛先にパケットを送信するために経由するネットワークやルータのIPアドレスなどを対応させた経路表を持っている

静的ルーティング：ルータの管理者が一個一個の対応表を手動で設定する
動的ルーティング：ルータ同士がやり取りをして自動的に設定を行う

電子メールで利用されるプロトコル

プロトコル説　明
SMTP電子メールを送信するためのプロトコル。メールサーバ同士、またはメールクライアントからメールサーバに転送する際に使用
POP3電子メールを受信するためのプロトコル。メールサーバに保存されている利用者宛の新着の電子メールを一括して受信
IMAP4電子メールを受信するためのプロトコル。メールサーバに保存している電子メールを選択して受信することができる

電子メールのプロトコル
その他の電子メールで利用されるプロトコル

データ形式を拡張したり、セキュリティ機能を追加したりするプロトコル

プロトコル説　明
MIME電子メールで送受信できるデータ形式を拡張するとプロトコル。もともとはテキスト形式しか扱えなかったが、静止画像、動画像、音声などのマルチメディアも添付ファイルとして送信できる
S/MIMEMIMEにセキュリティ機能(暗号化機能)を追加したプロトコル。電子メールの盗聴やなりすまし、改ざんなどを防ぐことができる
APOPパスワードを暗号化するプロトコル。電子メールを送受信するときに、プロバイダへ送るパスワードを暗号化する

 

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