http://w.atwiki.jp/ntbg/ ネットワーク講習ページ ja 2007-12-06T13:34:10+09:00 1196915650 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/18.html ＯＳとアプリケーション ～ i モード と i アプリ ～ ソフトウェアを大きく２つに分けると、OSとアプリケーションに分けられます。 OS( OperatingSystem オペレーティング・システム）というものは、 コンピューターを動作させるための基本ソフトであり、 ディスプレイやマウス・キーボード等の各装置を管理したり、 データの受け渡しをしたり、監視したりします。 コンピュータを使うための土台といえます。 具体的なOSには、Windows 95～XP といった 　Windows シリーズ、 　　　　　　　　　　　　　Mac OS 8.5～X(テン)といった　Mac OS シリーズ、 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　UNIX、Linux、Solari 等があります。 PCで一般的に使われるのは、WindowsやMacOSになります。 OS 用語辞典によるOSの解説です。 e-Words アプリケーションとは、土台であるOSの上で、 実際に実行されるプログラムの事です。 具体的には Windowsなら　WordやExcel、InternetExplorerやOutlookExpress、 Mac なら　NetscapeNavigator、Mail、Safaris　等があります。 また、Mac用のWordやExcel、InternetExplorerもあります。 アプリケーション（ソフト） 用語辞典によるアプリケーションソフトの解説です。 e-Words これらアプリケーションは、 OSという土台の上で実行されるので、OSがないと動きません。 OSの上で複数のアプリケーションを同時に実行することは出来ますが、 複数のOSを同時に実行する事は　基本的に出来ません。 例えば、OSに Windows 98 を使っている場合、 Word とExcel を同時に使う事は出来ます。 これは どちらもアプリケーションだからです。 ですが、Windows 98 と Mac OS 9.2 を同じコンピューターで 同時に使う事は出来ません。 これは どちらも OSだからです。 Wordで作った文章を印刷しようとした場合、 OSはプリンターに働きかけ、印刷を実行します。 Excel の表を印刷する場合も全く同じです。 実際に印刷機能を提供するのは、OSの仕事になります。 WordやExcel の「印刷」というボタンは、 OSの印刷機能を呼び出すボタンに過ぎないのです。 イメージ図 印刷だけでなく、実際に行うすべての作業に　OSは関わっています。 Word にもExcel にも、文字を入力する機能があります。 InternetExplorerでホームページを見ている画面にも、 OutlookExpressでメールを見ていてる画面にも、文字を入力するところがあります。 この文字入力の機能は　OSが提供しています。 キーボードの状態を監視しているんですね。 それに、どんなソフトも　マウスを動かして操作しますね。 このマウス操作の機能も、OSが提供しているものです。 このように、何か操作をしている時、OSが必ずいろんな事をしています。 （実際には何も操作しなくても、OSはいろいろ作業しています） 現代では　携帯電話が大変普及しています。 OSとアプリケーションの関係を　携帯電話の「i モード」に例えるならば、 OSが 「i モード」、アプリケーションが「i アプリ」になります。 「i アプリ」というのは、NTT-docomoの携帯電話でダウンロード出来る いろんなゲームです。 これらは 「i モード」の上で動作し、 ダウンロードして遊べたり、いらなくなったら削除したりも出来ます。 しかし 「i モード」自体が正しく動作していない（携帯の電源が入っていない等）と、 遊ぶ事が出来ません。 また、「i アプリ」で遊んでいる時でも、 電話がかかってくれば電話に出ることが出来ますね。 「i モード」自体が、「i アプリ」の状態も　電話の受信も　きちんと監視して、 機能を切り替えているからです。 コンピューターを使う上で、最低限　知っておかなければいけない事は、 「自分のOSは何なのか？」という事です。 それは、 「アプリケーションはOSの上で動作するため、OSが違うと実行できない」 という性質があるからです。（→注：エミュレーター） 具体的には、Windows用の WordやExcel は　Mac OSでは動作しません。 Mac用のアプリケーションも、基本的にWindowsでは動作できません。 自分のOSが何なのか、きちんと理解していないと、 アプリケーションを追加しようとした場合、正しく動作しない事があります。 使っているPCがWindowsならば、Windows98なのか、WindowsXPなのか、 バージョンまできちんと知っておく必要があります。 Windows98で正しく動作するアプリケーションも、 WindowsXPでは実行出来ないといった場合があるからです。（→注：互換性） 携帯電話に例えるなら、 「i アプリ」を　EZweb の携帯電話で遊ぶ事が出来ないのと一緒です。 自分の使っているOSをきちんと把握していないと、 新しソフト（ほとんどがアプリケーションです）を購入した時に、 「きちんと動作しない」などのトラブルに見舞われてしまいます。 「OSは常にいろんな作業している」という事、 「自分のPCのOSは　知っておく必要がある」という事、 それだけでも覚えていて頂けたら、と思います。 注：　互換性 Windowsシリーズには、Windows 95～XPといったバージョンがありますが、 発売元のMicrosoftが　バージョンが違うWindowsでも なるべく動作できるように工夫してあり、 同じアプリケーションでも　複数のバージョンで実行できるものがあります。 このように　違うOSでも実行できる事を 「互換性がある」 といいます。 しかし、WindowsXP用のアプリケーションを、Windows95で実行できない等、 バージョンの違いが影響するアプリケーションは沢山ありますので、 自分のOSは　バージョンまで正しく知っておく必要があります。 これは　Mac OSでも同じ事が言えます。 注：　エミュレーター 基本的にWindows用のアプリケーションは、MacOSでは実行できません。 また、MacOS用のアプリケーションは、Windowsでは実行できません。 しかし、Windows用アプリケーションを Macで実行するための特別なソフト、 Mac用アプリケーションを Windows で実行するための特別なソフトがあり、 それをインストールすることで 異なるOSで　アプリケーションを実行出来るようになります。 このような特別なソフトを　エミュレーターと言います。 エミュレータとは 用語辞典による解説です。 e-Words エミュレーター上で実行される場合は、特殊な状態なので、 基本的には　「OSが違うと実行出来ない」 と覚えていて問題ありません。 具体的なエミュレーターには、Mac OSで　Windowsを実行する　Virtual PC、 Windows で Macを実行する　Basilisk　などがあります。 2007-12-06T13:34:10+09:00 1196915650 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/17.html &bold(){ビデオデッキと映画} コンピューターを使い始めると、&bold(){}ハードウェアと&bold(){}ソフトウェアという言葉に触れる機会があると思います。 また、コンピューターを使っていなくても、&bold(){}ソフトウェアという言葉は耳にすると思います。 （ソフトと略される場合が多い。　例　ゲームソフト・家計簿ソフト等） ***ハードウェア、ソフトウェアとは何なのでしょうか？ 大雑把に説明をすると、&bold(){ハードウェア}とは&bold(){「装置・物」}です。 &bold(){ソフトウェア}とは&bold(){「中身・プログラム」}になります。 　　　 例えばPC本体、本体に含まれる&bold(){CPU}や&bold(){メモリー}・&bold(){CD-ROMドライブ}、&bold(){ディスプレイ}、 &bold(){キーボード}、&bold(){マウス}、これらは全て&bold(){「装置・物」}ですので&bold(){ハードウェア} になります。 実際に触れる事が出来て、形があります。 &bold(){ソフトウェア}は&bold(){「Windows」「Word」&bold「Excel」}、 その他いろいろな&bold(){プログラム}になります。 このHPを見ているのも、&bold(){「ブラウザ」}という&bold(){HP閲覧ソフト}を使用していると思います。 （InternetExplorer、NetscapeNavigator等） これらそのものは実際に触れる事が出来ず、形がありません。 「Windows を使っているのだから、Windowsに触れている」というのは誤りです。 実際にはキーボードやマウスを使って、 Windowsが実行されている装置を通して　作業しているので、 Windowsそのものに触れているわけではありません。 コンピューターは、大きなコンピューターも家庭で使うPCも全て、 &bold(){ハードウェア}と&bold(){ソフトウェア}が無いと作業が出来ません。 &bold(){ハードウェア}と&bold(){ソフトウェア}を説明する例として、ビデオデッキと映画を挙げます。 &bold(){ビデオデッキ}はハードウェア、&bold(){映画がソフトウェア}になります。 映画には映像や音楽が含まれています。 映画館で上映される事もありますし、ビデオやDVDになって販売される事もあります。 映画館で見ても、ビデオやDVDで自宅で見ても、映画は映画。中身はそのままです。 中身を記録しているものが、映画館のテープであったり、ビデオテープであったり、 DVDのディスクであったりするだけです。 つまり、入れ物や観る環境が違うだけで、中身は同じになります。 そして映画そのものには形がなく、触れることが出来ません。 ビデオテープやDVDディスクといった、入れ物に形があり、 入れ物に触れる事が出来るだけです。 ビデオデッキはどうでしょうか。ビデオテープを再生できます。 ビデオテープに映画が入っていれば映画を再生できます。 家庭でとった映像が入っていればそれを再生できます。 TV番組を録画したテープなら、TV番組を再生できます。 しかし、何も入っていないテープを再生すると、何も映りません。 つまり、テープの中身を再生しているだけになります。 ビデオデッキそのものに触れる事はできますが、 ビデオテープに記録されている映像や音楽等の中身には　触れられません。 「映画を見る」という事は、 ハードウェア（映画館のスクリーンや自宅のビデオデッキ）を通じて、 ソフトウェア（映画の中身）を見るという事になります。 &bold(){ハードウェア} 用語辞典による解説です。 ソフトウェア 用語辞典によるソフトウェアの正式な解説。 e-Words **メディアは入れ物 「WindowsやWordが入ったCD-ROMはどちらになるのか？」 という疑問が生まれるかも知れません。 それはソフトウェアが入った入れ物になります。 こういった入れ物を メディア（媒体）と言います。 映画が記録されたビデオテープのように、 中身を入れるための物の事です。 &bold(){メディア} 用語辞典による解説です。 e-Words Windowsが入ったCD-ROMは、 &bold(){（Windows）}ソフトウェアを&bold(){記録したメディア（CD-ROM)}です。 メディアを再生する&bold(){ハードウェア（CD-ROMドライブ）}がないと 実行する事ができません。Windowsが入ったフロッピーディスクも同じです。 また、CD-ROMに入っていても、フロッピーディスクに入っていても、 WindowsはWindowsです。中身は変わらず、形がありません。 　　　 わかりにくい説明になってしまったかも知れませんが、 PCを使うという事は、形のある&bold(){ハードウェア（PC本体・キーボード等）}と 形のない&bold(){ソフトウェア（Windowsやその他のプログラム）}を 常に使用している、という事をイメージして頂けたらと思います。 そして、インターネットを使ってプログラムをダウンロード出来たり、 いろんなHPを見れたり、いろんなサービスを受けられるようになっている現代は、 インターネットが&bold(){メディア（媒体）}となっている、という事が言えます。 このHPを実際に表示させている皆さんのPCやディスプレイが「ハードウェア」、 表示させるために実行している Windowsや InternetExplorerが「ソフトウェア」、 閲覧出来るように提供している媒体・インターネットが「メディア」。 今現在も、ハードウェアとソフトウェア・そしてメディアを常に使用している事を 感じて頂けたら、と思います。 2007-12-06T13:13:59+09:00 1196914439 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/13.html コンピューターは、何をしているのか。また、何が出来るのか。 これを理解するには、&bold(){コンピューターを構成する要素}について知る必要があります。 **コンピューターの仕事 コンピューターが必ず持っている、&bold(){５つの要素}を紹介します。 これはつまり、&bold(){コンピューターが行っている仕事}と言い換える事が出来ます。 ・&bold(){制御}-----各装置を制御。人間で言えば神経に相当します。 ・&bold(){演算}-----データを処理。人間では脳に相当します。 ・&bold(){記憶}-----データを保存。これも人間では脳になります。 ・&bold(){入力}-----データを受けつける部分。人間では目や耳になります。 ・&bold(){出力}-----データや処理の結果を外に出す部分。 人間では口や手足等になります。 これらはコンピューターの５大要素と呼ばれます。 ５大要素を人間の器官に例えたのは、 コンピューターは人間を真似て作られたからです。 **次に、実際の人間の行動を例に出します。 ①テーブルを見たら →②ハガキが載っていたので →③手に取った これをコンピュータに例えると、 ①映像が入力される →②映像を演算処理。記憶を参照し、「ハガキ」と判明 →③出力装置を制御しつかむ このようになります。 この５大要素は、コンピューターになくてはならないものであり、 企業の巨大なコンピューターも家庭のPCも、必ず持っています。 また、この５大要素は、コンピューターが常に行っている仕事になります。 私達がインターネットを見たり、メールを読んだり、ゲームをしたりしている時も、 コンピューターは休む間も無く制御・演算・記憶・入力・出力を繰り返していると言えます。 各要素を実行している装置 次に、これらの要素を実現している、 実際の装置名を挙げます。 &bold(){・制御装置}-----各装置を制御。パソコンはCPU(*)というものが行っています。 &bold(){・演算装置}-----データを処理。これもパソコンではCPUが行います。 &bold(){・記憶装置}-----データを保存。メモリー・ハードディスクになります。 &bold(){・入力装置}-----データを受けつける部分。キーボード・マウスになります。 &bold(){・出力装置}-----データや処理の結果を外に出す部分。ディスプレイ・プリンタ等 &bold(){CPU}というのは、&bold(){CentralProcessingUnit}の略で、&bold(){中央処理演算装置}と訳されます。 有名なものにIntelペンティアムなどがあります。 マウスを動かすと、画面のマウスポインタが移動します。 これはマウスから送られた移動量のデータを計算して処理し、 画面のデータを書き換えてディスプレイに送っているからです。 &bold(){CPU} e-WordsによるＣＰＵの解説です。 e-Words 各装置の関係 各装置がどのような関係で成り立っているのか、イメージ図を載せます。 |&image(5dai.gif)| ちょっとわかりにくいですね。 そこで、&bold(){制御装置}と&bold(){演算装置}は&bold(){CPU}という１つの装置が行っているので、 一緒にまとめてしまいます。 そして&bold(){CPU}と&bold(){記憶装置（メモリ・ハードディスク）}は パソコン本体の中にあるので、それらを囲ってみます。 |&image(5dai2.gif)| さらに、&bold(){入力装置}の&bold(){代表格・キーボード}、 &bold(){出力装置}の&bold(){代表格・ディスプレイ}にそれぞれ置き換えてみます。 |&image(5dai3.gif)| 実際のパソコンの様子にかなり近づいたのではないでしょうか。 イメージ図は関係を表しているだけなので、 実際の装置の大きさとは関係ありません。 上の図で、なんとなく 「パソコンの中はこんなふうになってるのかなぁ」 という位のイメージだけでも持って頂けたらと思います。 **記憶装置の分類 |&image(5dai4.gif)| 上図では、関係をイメージして頂くために記憶装置を一つにまとめていますが、 実際には&bold(){主記憶装置}と&bold(){補助記憶装置}の２つに分かれます。 &bold(){主記憶装置}は、&bold(){CPU}が直接読み書きできるデータが置かれます。 これは&bold(){メイン・メモリー}と呼ばれ、電気的にデータを記録するので高速です。 しかし、電気で記録しているので、電源を切るとデータが消えてしまいます。 &bold(){メモリー}、&bold(){ＲＡＭ}とも呼ばれます。 &bold(){補助記憶装置}は、電源を切ってもデータが保持できるよう記録しておく装置で、 主に磁気や光で記録を行います。 磁気で記録しておくものには、&bold(){フロッピーディスク}や&bold(){ハードディスク}、 光で記録してくおくものには、&bold(){CD}や&bold(){DVD}があります。 これらは&bold(){外部記憶装置}とも呼ばれます。 &bold(){RAM} 用語辞典の解説です。外部記憶装置 フロッピーが少なくなってきましたね。 e-Words &bold(){OS}や&bold(){アプリケーション}などの各プログラムは、電源を切っても消えないように 普段は&bold(){補助記憶装置（ハードディスク）}に格納されていますが、 電源を入れると&bold(){主記憶装置（メモリー）}に読み込まれ、&bold(){CPU}によってデータの処理が行われます。 |&bold(){制御・演算装置}&image(5dai5.gif)|&bold(){CPU}&image(5dai13.jpg)| |~|&bold(){メモリー}&image(5dai6.jpg)| |~|&bold(){ハードディスク}&image(5dai7.jpg)| パソコンの内部の各装置 では、実際のパソコンの中の様子を紹介します。 図では、パソコンのフタを外して横から見た様子になっています。（配置やサイズは例です） CPUとメモリーは、マザーボードという基盤の上に装着されます。 |&bold(){マザーボード}&image(5dai8.jpg)|&image(5dai12.gif)|&bold(){CD-ROMドライブ}&image(5dai10.jpg)| |&bold(){CPU}&image(5dai13.jpg)|~|&bold(){フロッピーディスクドライブ}&image(5dai14.jpg)| |&bold(){メモリー}&image(5dai9.jpg)|~|&bold(){ハードディスクドライブ}&image(5dai11.jpg)| &bold(){マザーボード} &bold(){CD-ROMドライブ} &bold(){CPU} &bold(){フロッピーディスクドライブ} &bold(){メモリー} &bold(){ハードディスクドライブ} これに&bold(){キーボード}や&bold(){ディスプレイ・マウス}などが加われば、一般的なパソコンの形の出来上がりです。 パソコンの中の様子は、あまり見る機会がないかも知れませんが、 これらの装置によって&bold(){制御}・&bold(){演算}・&bold(){記憶}・&bold(){入力}・&bold(){出力}が常に行われています。 2007-12-06T11:46:23+09:00 1196909183 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/20.html そもそもシステムとは何か 本連載では「システム統合」について取り上げるが、「システム統合」とはいったい何かについて明らかにする前に、そもそも「システム」とは何かについて明らかにする必要があろう。 一般的にシステムは「ある目的を達成するために、構成要素が互いに関連し合って1つの全体をなしているもの」として定義されている。 昨今、システムといえば情報システムを真っ先にイメージし、あたかも「情報システム＝システム」であるかのように思われがちであるが、元々システムとは対象に対する認識の仕方なのである。 チェックランド（注1）によれば、システムは次の4種類に分類される。 太陽系などの自然システム ハードウェアなどの人工的物理システム ソフトウェアなどの人工的抽象システム ワールドカップで優勝を争っている各国のサッカーチームのように、人間活動がその主要な構成要素となっている人間活動システム 表2：チェックランドによるシステムの種類 ※注1： ソフトシステム方法論（SSM：Soft System Methodology）と呼ばれる、人間活動を重要な要素とするシステムへのアプローチを提案した。その特徴は、人工的物理システムのように、はじめに目的が与えられているのではなく、そのシステムについての観点を関係者間で共有するところから出発する点にある。 2007-12-06T10:24:33+09:00 1196904273 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/32.html ■ ルータとは何か ついて触れておきましょう。ルータを簡単に説明すると、ネットワーク間の通信を中継するための装置です。 　例として、ここに2つのネットワークがあるとしましょう。この2つのネットワークは、独立したネットワークで、そのままではそれぞれのネットワークに所属するPC同士が通信することができません。 　なぜ通信できないのかを詳しく説明すると長くなりますので、ここではネットワークで利用されるIPアドレスなどによって論理的にネットワークが分割されているから、と考えておいてください。 　では、このような2つのネットワーク同士で通信を可能にするには、どうすればいいのかというと「ルータ」を利用します。ルータは前述の通り、通信の中継装置です。ネットワークAに所属するPC「A」がPC「B」と通信したい場合は、いったん、ルータにデータを送信します。すると、ルータがそのデータをネットワークBに転送し、実際の通信が可能になるというわけです。 　ブロードバンドルータは、このようなルータのインターネット版です。自宅とインターネットという2つのネットワークの間に存在し、それぞれのデータを中継することでお互いの通信を実現しています。 2007-12-05T09:13:52+09:00 1196813632 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/31.html 　主にスター型トポロジで使われる集線装置を「ハブ」といいます。 ●ＨＵＢ＝「車輪の中心」 　英語で「ハブ（Hub）」は、自転車などの車輪の中心を指します。 　ちょうどそのように、各機器のケーブルはハブに接続され、ハブを 介して相互にデータをやりとりします。 　イーサネットでは、ハブ同士を接続することにより、ネットワーク 全体の接続機器の台数を何段階にも増やすことができます。 　ハブには、大きく分けて以下の２種類があります。 ●リピータハブ 「リピータハブ」は、ツイストペアケーブルを伝わってきた信号が、 伝わってくるまでに電気的な劣化を生じているため、劣化を元通りに して送り出す(リピート)働きがあります。 ●スイッチングハブ 「スイッチングハブ」は、リピータハブと同じリピートの働きに加え、 各機器から送られてきたデータを解析して宛先を検出し、その宛先の 機器だけにデータを送ります。 　これにより、ネットワーク全体の負荷が軽減して、データの流れが スムーズになるのです。 2007-12-05T09:11:38+09:00 1196813498 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/30.html 　ADSLやCATVユーザーの伸びに比例して現在人気急上昇中の「ブロードバンドルータ」だが、果たしてその仕組みや役割について、どれだけ知っているだろうか？ いったい、ブロードバンドルータと一般に「ルータ」と呼ばれる機器とはどこが違うのか？ また、ADSLやCATV環境にブロードバンドルータを導入すると、どんないいことがあるのか？ そして、タイトルにもある、ネットワークの「ルーティング」とは何だろう？ 　え？ よく分からないって？ いやいや、ご心配なく。この連載は、そんなあなたのためにこそ始めるのだから。これから全3回にわたり、ブロードバンドルータとルーティングの秘密を解説していこう。 ■“ブロードバンドルータ”って何だろう？ 　「ブロードバンドルータ」とは、そもそも技術的に確立した言葉ではない。少し定義が必要だ。もともと、「ルータ」とはネットワーク環境の構築に必要なハードウェアだということは、多くの方がご存じだろう。ADSLやCATVのネットワーク接続のような従来のダイヤルアップ接続やISDNと比較して広帯域、すなわち「“ブロードバンド”環境に対応したルータ機器」という意味だ。これに対して、ダイヤルアップ接続やISDNは「ナローバンド」、つまり低帯域通信と呼ばれるようになってしまった。 　これで2つのことが分かるだろう。つまり、ブロードバンドルータ（Broadband Router）とは、 ブロードバンド環境に適した ルータ機器 だということだ。意味が分かるようで、分かりにくい。 　通常、「ルータ」とは、「ネットワークのルーティング（道案内）」を行う機器のことだ。つまり、複数のPCやサーバのつながったネットワーク、例えばインターネットやイントラネット同士をつなぎ、通信を成り立たせる（中継する）ための機器なのだ。こうした通信を成り立たせる仕組みを「ルーティング」と呼ぶ。このルーティングを手助けするのが「ルータ」である。いうなれば、ネットワークの「交通整理役」だ。 　このルーティングという作業は、実際にはルータでなければ行えないものではない。NIC（ネットワーク・インターフェイス・カード）を複数枚装備したPCやUNIXマシンでも、標準機能で容易に実現できる。 　このように、ネットワークに接続できる機器であれば当然備えている機能なのだが、「ルータ」がこれらと異なるのは、「ルーティングの機能を提供する専用の機器」であるという点だ（もちろん、PCなどではOSによる制限で一部機能が欠けていたりすることもあるが)。 　通信を行う際には、「どのような通信手順を用いるのか」という前提がある。これが「プロトコル」だ。一般に、インターネットで使用されているプロトコルは皆さんがご存じのように「TCP/IP」、または「UDP/IP」である。ルータはこれらのプロトコルを理解しつつ、交通整理を行うのだ。 　では、一方の「ブロードバンド環境に適した」とは何のことだろうか？ もちろん、これはADSLやCATV回線でのインターネット接続に対応しているという意味である。“ブロードバンド（広帯域）”に対応するのは当然なのだが、実際には、もう1つの意味が込められている。それは「常時接続に適している」ということだ。 写真1　メルコのブロードバンドルータ「BLR-TX4」 　常時接続であるということは、インターネットに四六時中接続しているということになる。その状態で最も気を付けるべきことは、「セキュリティ」だ。不正侵入やアタックに対して、何らかの対策がなされていなければならない。ブロードバンドルータは、そのための“手ごろ”な機能を“手軽”に提供する機能を付加している。 　実はこうした機能は、一般のルータにも共通した部分である。何もブロードバンドルータだけが特別なわけではなく、その延長線上にあると考えて問題ない。つまりブロードバンドルータを理解することは、すなわち「ルータ」についても理解することにほかならない。違いを挙げるとすれば、ブロードバンドルータではその実装が少し異なっていることだ。ブロードバンドルータでは、簡素化した機能を搭載している場合が多い。 　「ブロードバンドルータ」と「ルータ」。その違いを理解したときに、初めてネットワークが隅々まで見渡せた気分になるだろう。まずは、ルータの基礎となる「ルーティング」について、具体的にどのような機能なのかを解説していこう。 ■「ルーティング」とは受け渡すこと 　ネットワーク通信とは、詰まるところあるマシン上のアプリケーションともう一方のマシンのアプリケーション間の通信でしかない。1対1の通信ということだ。これを「ピア・ツー・ピア」（Peer-To-Peer）と呼ぶ。 　例えば、Webブラウザで[[Webサーバ]]へ接続してHTMLファイルを取得したり、メーラがメールサーバへログインしてメールをダウンロードするのも、ある特定のアプリケーションによるマシン間の通信でしかないのだ。もっとも、プロトコルによって例外もあるのだが、インターネットで用いられる「TCP/IP」や「UDP/IP」による通信は、ほとんどの場合ピア・ツー・ピアによるものだと思ってよい。 図1　TCP/IP（UDP/IP）を中心としたインターネット・プロトコルの階層図 　これは、インターネットの標準プロトコルとして使用されている「イーサネット」「IP」「TCP」「UDP」などの関係を示した模式図だ。プロトコルのレイヤ（階層）構造を示しているため、「プロトコル・スタック」とも呼ばれる＊1。ネットワークモデルは、通常、このような階層構造によって説明されることが多い。 　少し分かりにくいかもしれないが、階層とは、それぞれが別のプログラムによって処理されることと考えてよい。例えば、上位の階層のプログラムから下位の階層のプログラムへデータ送信が依頼され、渡されたデータに必要な処理が施された後、さらにその下位の階層へデータが渡されて送信が行われる……という動作だ。そして、受信したデータはより上位の階層のプログラムへと転送され、最終的に必要としているユーザーアプリケーションが受け取る。各階層で処理を行うプログラムは、多くの場合OSの一機能として実装されているので、ユーザーが意識することはほとんどないだろう。 　また、上の階層であればあるほど通信できる範囲が広くなるという特徴もある。最上位の「アプリケーション」層では、通信先マシンの対象アプリケーションと直接通信を行うことになる。ところが、最下位の物理層では、単に最も近くのネットワーク機器（ハブやルータなど）と通信を行っているにすぎない。それより先のマシンとの通信を制御しているのは、物理層より上位の階層なのである。つまり、こうした小さな通信が取りまとまって、アプリケーション間の通信を実現しているのだ。 　ルーティングとは、こうした「小さな通信」を橋渡しして、より大きな通信を実現する機能だと考えよう。 ＊1図1の階層図はTCP/IPモデルを示す現実的なモデルの1つだが、これとは別にISOが制定した「OSI参照モデル」と呼ばれる7階層からなる階層モデルがある。OSI参照モデルは、図1のモデルより規格化されたものであり、異なる部分もあるが、考え方はほぼ共通している ■IPネットワークの通信の仕組み 　インターネットでのピア・ツー・ピア通信の根幹となるのは、「IP」というプロトコルである。図1ではインターネット層に位置する。IPの目的は、「あるマシンからあるマシンへのデータの一方向伝達」である。 　ネットワークの世界では、マシン（端末）やネットワーク機器などの通信を行う拠点の最小単位を「ノード」と呼ぶが、通信したい相手ノードを特定するには、何らかの番号やIDを個別に付けておくのが望ましい。これが「IPアドレス」だ。IPアドレスは4bytesからなる数値で、実際には2進数（ビット列）として使用されているが、分かりやすいように1bytesごとに10進数に変換して、「.」（ピリオド）で区切って表記される。 　IPアドレスは全世界でユニークでなければならないという決まりがあり、それによって、通信先および通信元ノードがそれぞれ特定される。いかにネットワーク環境が複雑だろうと、確実に一方から他方へデータが到達することを保証するのである。このようにIPを基にしたピア・ツー・ピアの通信網を、ここでは「IPネットワーク」と総称しよう。 図2　送信先のマシンは、IPパケットのヘッダ情報をもとに、自身に宛てられたデータであると認識、パケットを受け取る 　IPネットワークでは、データは「パケット」と呼ばれる小さなデータの固まりに格納される。バケットは、送信元IPアドレス、送信先IPアドレスなど、IPネットワークに必要なヘッダ情報とともに、実際に送りたいデータを内部に含んでいる。この格納されたデータとは、実は次に説明するより上位階層のデータのことである。 　パケットの最大サイズはあらかじめ決められている。送信すべきデータがこれより大きい場合はいくつかのパケットに分割し、それぞれ個別に相手に届けられ、再び結合される。IPパケットはさまざまな経路をたどり目的のノードへと届けられ、受け取り先のノードが宛先IPアドレスから自身が受け取るべきパケットだと判断、上位階層やアプリケーションへと格納されたデータを引き渡す。 ■TCPは双方向、UDPは片方向 　TCPとUDPはトランスポート層に位置し、アプリケーションレベルの通信を実現する。通信の際には、それぞれにおいて上位層でのアプリケーションの種類を特定する「ポート番号」が用いられ、1～65535の範囲で指定できる。 　ネットワークを使用するプログラムは、必ずこのポート番号を利用する。これは、サーバ／クライアントといったノードの種類を問わない。例えば、SMTPサーバは通常25番を使用するし、HTTPサーバは80番だ。同時に、これらのサーバに接続するクライアント側のアプリケーションでも、実はポート番号が割り振られている。そうしなければ、要求元アプリケーションが見分けられないからだ。 　サーバの場合は、クライアントからのアクセス時にポートを指定する必要があるため、25や80のように一般的な固定化された番号を定義している。これは「Well-Knownポート」と呼ばれる。逆に、クライアント側のポートは何でもよいため、通常はOSが使用されていないポートから自動的に決定する。 図3　TCP／UDPパケットは、IPパケット内のデータとして転送される。TCP／UDP通信では、「ポート」という概念があり、これにより通信先のアプリケーションを特定することができる 　TCPにおける大きな役割は、「データの確実な送信の保証」だ。TCPでは、どれだけの大きさのデータがいくつ届いたのかを送信元へ報告するため、必ず返答のパケットを返さなければならない。つまり、常に往復のパケットが1セット発生することで、送信元が相手に確実にデータが届いているかを確認できるわけだ。これが、「TCP通信では信頼性がある」といわれるゆえんである。もしこの返答がなかったり失敗が分かれば、再度同じデータの送信が行われる。 　一方のUDPでは、この返答は行われない。その代わり、返答を確認する必要がないため、スループットはTCPに比べて高くなる＊2。 　いずれの場合も、IP上（IPの上位層）で動作していることに気を付けよう。TCPもUDPも、やはりパケットというフォーマットを取っている。ヘッダには送信元ポートと送信先ポートが記述され、内部にはアプリケーションのためのデータが格納される。そして、このTCP／UDPのパケットは、IPパケットに“データ”として格納されることになる。このように、IPネットワークを前提にしてTCPやUDPの動作が実現されているのだ。 　言い換えれば、IPネットワークはあるマシンからあるマシンまでの片方向の通信のみを行う。TCPではこれを利用して、ポート番号の意味を付加し、アプリケーション間通信と信頼性確保のための往復通信を実現しているのだ。 ＊2ここでいう「返答」とは、プロトコルの要請として返答パケットが発生することを示している。例えば、アプリケーションの要求として「リクエスト」に対して「レスポンス」を行うかもしれない。この場合は、アプリケーションに起因する「返答」パケットが、（UDPかもしれないが）発生する可能性がある。だが、この両者のバケットの意味は異なっていることに注意しよう 今回のポイント (1) ブロードバンドルータは、常時接続環境向けに特化／調整された手軽なルータ機能を提供する (2) ルーティングとは、小さな通信をつなぎ合わせてより広い通信を実現するための橋渡しのことである (3) IPはノード（マシン間）の通信を、TCPとUDPはアプリケーション間の通信を、それぞれ実現する 2007-12-05T09:10:15+09:00 1196813415 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/29.html &bold(){TCP/IP}の構造は図1のように、&bold(){4つの階層}で構成されている。 中央の列は、各階層で規定されている主な&bold(){プロトコル}である。 #image(kai.jpg) 図1●　&bold(){OSI参照モデル}と&bold(){TCP/IPの階層構造}。中央はそれぞれの階層で規定されるプロトコル群。 厳密には、&bold(){TCP/IP}と&bold(){OSI参照モデル}では階層の区切りが同じではないため、便宜的な比較と考えてほしい ただし、文書によっては、&bold(){TCP/IP}における&bold(){トランスポート層}と&bold(){アプリケーション層}の区切りの場所が、&bold(){OSIのセッション層}の位置ではない場合がある。 &bold(){TCP/IP}では、&bold(){OSIモデル}のようにきっちりと分けられないためだ。 図1では便宜的にラインを引いて分けているが、おおまかにこのようなものであると考えてほしい。 &bold(){TCP/IPプロトコルスタック}は、&bold(){インターネット層}より上に存在し、一番下の&bold(){ネットワークインタフェース層}には依存しない。 &bold(){ネットワークインタフェース層}は、&bold(){LAN}や&bold(){WAN}のネットワークの規格にあたる層であるが、&bold(){TCP/IP}は&bold(){LAN}でも&bold(){WAN}でも利用できるように設計されているため、この部分では特にプロトコルが規定されていない。 ネットワークインタフェース層の主なプロトコル（ネットワークの規格）は、&bold(){Ethernet}や&bold(){TokenRing}、&bold(){FDDI}といった&bold(){LAN}と、&bold(){ISDN}、&bold(){PPP}、&bold(){フレームリレー}といった&bold(){WAN}のものである。 こういったさまざまな&bold(){ネットワーク}において、&bold(){TCP/IP}を利用して通信を行うことができるというわけだ。 2007-12-05T09:06:35+09:00 1196813195 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/21.html *トポロジー トポロジーとは、ネットワークの接続形態のことである。 LANのトポロジーとして代表的なものに次の4つがある。 ***バス型 中心となるケーブル（同軸ケーブル）にコンピュータがぶらさがるような形で接続される（図1）。 #image(tp1.jpg) &bold(){}図1●　バス型トポロジーの模式図 ***スター型 スター型は、「ハブ」を中心として各コンピュータを接続する（図2）。 #image(tp2.jpg) &bold(){}図2●　スター型トポロジーでは、ハブというネットワーク機器にコンピュータを接続する ***スターバス型 スター型トポロジーのハブを複数台相互に接続した形態となる（図3）。 #image(tp3.jpg) 図3●　スター型トポロジーのハブどおしを複数つなげるとスターバス型になる ***リング型 コンピュータが輪を作るように接続する（図4）。 #image(tp4.jpg) 図4●　リング型トポロジーでは、その名のとおりコンピュータの輪を作る このように、トポロジーは幾つか種類があるが、LANの規格によって利用できるトポロジーが決まっている（表1）。 #image(tp5.jpg) 表1●　LANの規格によって利用できるトポロジーが決まっている 2007-12-04T17:16:51+09:00 1196756211 https://w.atwiki.jp/ntbg/pages/28.html #search() #list_newcreated(10) 2007-12-04T17:09:04+09:00 1196755744