インターネットとプロトコル（ TCP/IP ）H21 情報機器工学

インターネット インターネット（ Internet ）とは

地球規模のネットワークで、インターネットプロトコル（ＩＰ）と呼ばれる通信規約を用いて接続されたネットワーク

プロトコル（ protocol ）とは通信を行う際に必要となる伝送路や伝送方式

に関する規約（ http, ftp, smtp など）プロトコルの異なるネットワークは基本的に

通信できない

インターネットの特徴 基本的に世界中のどんなコンピュータネット

ワークとも接続できる仕組みを持たせている物理的な通信媒体（光、電波、電気信号など）や、

ネットワークの規模（ LAN 、 MAN 、 WAN など）が異なるネットワーク同士を接続できる　　　　　　　→通信媒体や規模に独立

Inter + network → つなげる + ネットワーク　　　　　　　　　 = ネットワークのネットワーク

インターネットの仕組み どんなネットワークとも接続できる仕組

みとは？→ Internet protocol （ IP ） “ ネットワークにつながる、すべてのコ

ンピュータにＩＰアドレスと呼ばれる番号を付けて、情報の送受信先を決定する”、という規約

ＩＰアドレスとは ネットワークに接続されているそれぞれのコンピュー

タに割り振られている数字 世界中のネットワークで通用する住所または電話番号

のようなもの（例外もある） ０～２５５の数字の４つ組（ＩＰｖ４：約 43 億通り）

例）２０２．２２３．１３７．２００（岐阜高専のｗｗｗ） ＩＰｖ６では約 281 兆 5 千億通り

各国ごとに設置された機関（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Information Center ）が配布・管理（日本は JPNIC ）

IP アドレスで通信できるのか？

疑問点 IP アドレスの管理は NIC が行っているので、通

信をするたびに NIC に問い合わせをするのか？ コンピュータはどうやって NIC に問い合わせを

するのか？ 通信経路の確保はどうするのか？ ・・・

ルータによりほとんど解決

ルーターの仕事

ＩＰアドレスによるルーティング

　　ＸがＹにデータを送信→ ルータＡはルーティングテーブルから、　　あて先Ｙを見つけてＳ１へ送信→ ルータＣは・・・

ルーティングテーブルの例

IP アドレスとドメインネーム（ DN ） IP アドレスは覚えにくい→人間が利用する

には覚えやすい名前（ Domain Name ）が必要202.223.137.200→(www.)gifu-nct.ac.jp202.223.137.201→smtp.gifu-nct.ac.jp202.223.137.202→dns2.gifu-nct.ac.jp202.223.137.203→webmail.gifu-nct.ac.jp202.223.137.205→mx.gifu-nct.ac.jp

ドメインネームを使った情報伝送 ＩＰアドレスとドメイ

ンネームを交互に変換する仕組み→ DNS（ Domain Name System ）

DNS は木構造 ドメインネームは

DNS サーバで管理される

root

edu jp com us

ac lg co

gifu-nct gifu-u gifu

example.com ドメインから www.gifu-nct.ac.jp へのデータ送信（ IP アドレス取得）

com≠jp なので root に jp の（ドメインを管理する） DNS サーバの IP アドレスを問い合わせる

jp の DNS サーバに ac.jp の DNSサーバの IP アドレスを問い合わせる

ac.jp の DNS サーバに gifu-nct.ac.jp の DNS サーバの IP アドレスを問い合わせる

gifu-nct.ac.jp の DNS サーバに www.gifu-nct.ac.jp の IP アドレスを問い合わせる

root

edu jp com us

ac lg co

gifu-nct gifu-u gifu

得られたアドレスへデータを送信

TCP/IP の TCP とは？ 正確には TCP （ Transmission Control Protocol ：伝送

制御プロトコル）と UDP （ User Datagram Protocol ：ユーザデータグラムプロトコル）のこと・・・

TCP は情報を確実に相手先に伝えるため、送信前に予め通信経路を確定して送信（その他の信頼性確保のための作業も行う） → Ｅメール送信のようなもの

UDP は情報を速く送るため、送り先が確定（ IP アドレスが判る）次第、とにかくデータを送信する（届いたかどうかの問い合わせもしない） → ホームページの閲覧のようなもの

電子メールの仕組み①

① 送信クライアントはメールに宛先を　付けてメールサーバへ送信② メールサーバは宛先のＩＰアドレスを　ＤＮＳサーバへ問い合わせ③ メールサーバは宛先ＩＰアドレスにしたがって送信④ インターネット経由で宛先のメールサーバへ送信⑤ 受信クライアントはメールを受信

電子メールの仕組み②

ドメインの詳細（後ろから読む） トップレベルドメイン：ｊｐ＝日本 第 2 レベルドメイン： ac ＝教育研究機関 第 3 レベルドメイン： gifu-nct ＝岐阜高専 第 4 レベルドメイン： edu ＝教育用電算システム

200???@edu.gifu-nct.ac.jp

ユーザ名＠所属している機関のドメイン名

WWW （ World Wide Web ）の仕組み① Ｗｅｂページと呼ばれる文書や画像の集合体で

ある Web サイトの世界的な集まり

Web ページの閲覧には IE や Firefox などの Webブラウザで URL を指定 Ｗｅｂブラウザ :Web ページを記述する言語（ HTML

など）を理解し、内容を表示するソフトウェア URL （ Uniform Resource Locator ） : 要求する情報

がインターネット上のどこに格納されているかを示す

ＷＷＷの仕組み②

http://dailynews.yahoo.co.jp/fc/

Web ブラウザがインターネット上のWeb サーバを探して、目的のホームページを自分のコンピュータに表示

URL指定

yahoo

Web ページ送信

ＷＷＷの仕組み③

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)Web ブラウザが、 Web サーバに対して HTML

形式のファイルを受け取るためのプロトコルHTML(Hyper Text Markup Language)

Web ページを作成するための言語 文章のみならず、画像や音、他の Web ページへの

リンクなどを埋め込んだテキスト（Ｈｙｐｅｒ Text ）を記述できる

http://dailynews.yahoo.co.jp/fc/

TCP/IP のまとめ インターネットでは情報の送受信に IP アドレス

を利用して通信する（ＩＰ） ＩＰにより送受信先のコンピュータを指定できる

が、実際のデータ送信については信頼性が低い ＩＰ＋ＴＣＰにより送信先の確定＋信頼性を確保 ＴＣＰは信頼性を重視するため動作が遅く、基本

的に 1対 1 の通信に向いている→動作が速く 1対多の通信向けのプロトコルを用意（ＵＤＰ）

プロトコルの標準化 異なるプロトコルのネットワーク同士は通信不可

→ プロトコルの標準化 ＩＳＯによるＯＳＩ参照モデルの提唱

ISO ： International Organization for Standardization

　　　（国際標準化機構）OSI ： Open Systems Interconnection （開放型システム間相互接続）

ＴＣＰ / ＩＰはＩＳＯによる国際標準ではないが、事実上の標準プロトコル

プロトコルの階層化 ＯＳＩ参照モデルは、通信における各種機能を分割し、階層化している

プロトコルの階層化→設計・実装が容易 各階層ごとに独立して約束事（プロトコル）を

決めて、コンピュータ同士が、同じ階層のプロトコルを利用してやり取りができるようにする

低レベル（ハードウェア的）な処理は下位層のプロトコルで解決し、各プロトコルにはそれぞれの階層で必要なことのみを処理させる

プロトコルの階層化の例

http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip001/tcpip03.html

プロトコル階層の例

第 1層（物理的に接続する方法）

第２層（データのやり取り方法）

第３層（扱うデータの内容）

第 1層

第２層

第３層

ネットワーク回線

プロトコル１

プロトコル２

プロトコル３

コンピュータ同士が電気的につながる

までの手段

コンピュータ同士がデータをどのように

やり取りするか

コンピュータ同士がどのようなデータを授受するのか

コンピュータＡ コンピュータＢ

ＯＳＩ参照モデル ＯＳＩ参照モデルはあくまでモデルであり、ガ

イドラインでしかない ＯＳＩ参照モデルは以下の 7階層に分類されるラン

ク 層 機能 例

第 7層 アプリケーション層 特定のアプリケーションが通信する方法 HTTP,SMTP,FTP, ・

・・第 6層

プレゼンテーション層 データ形式の定義や変換方法 SMTP,FTP, ・・・

第 5層 セッション層 通信の管理や制御、コネクションの確立／

切断第 4層 トランスポート層 データ送信の管理、信頼性を確立 TCP,UDP, ・・・

第 3層 ネットワーク層 異なるネットワーク先への通信経路を確立 IP, ・・・

第 2層 データリンク層 直接接続されたノード間でのデータの電送制御 イーサーネッ

ト、 PPP, ・・第 1層 物理層 物理的な接続方法、コネクタ、ケーブルの

形状RS-232,無線 ,光、 UTP,

回線交換型ネットワーク 2 つのノード間を直接接続するための回線を用意し、１回線 1 通信で占有される

http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip001/tcpip04.html

パケット交換型ネットワーク 通信データをパケット（小包）と呼ぶ小さなデ

ータに分割し、送信する

http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip001/tcpip04.html

課題 コンピュータネットワークにおいて「プ

ロトコル」とは何か、その必要性も併せて簡単に説明しなさい

回線交換型ネットワークとパケット交換型ネットワークのそれぞれの利点と欠点について説明しなさい