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みなさん、こんにちは。

本日は、「高校情報Ⅰ」の内容に関する記事です。

「ネットワーク」の「通信プロトコル」と「IPアドレス」について書いていきます。

 

 

はじめに、「通信プロトコル」とは、通信の手順や情報形式などの取り決めのことをいいます。

その中で、インターネットでのプロトコルを「インターネットプロトコルスイート」と言います。これは、トランスポート層とインターネット層にちなんで「TCP/IPプロトコル」とも呼ばれ、むしろこちらの単語の方が聞き馴染みがあるかと思います。

 

第1層は、「ネットワークインターフェイス層」と呼ばれ、通信機器に関する情報や通信線を通る信号情報などが含まれます。例としてイーサネットがあります。

 

第2層は、「インターネット層」と呼ばれ、送信先のIPアドレスの情報をもちます。

 

第3層は、「トランスポート層」と呼ばれ、正しく通信できたかの確認を担っています。誤ったデータやデータが不足した場合には、再送などの処理を行います。例として、TCPやUDPがあります。

 

第4層は、「アプリケーション層」と呼ばれ、インターネットの各種サービスに応じたプロトコルを選択し、通信したいデータに対して、プロトコルに従った情報を加えます。例として、HTTPやSMTP、POPがあります。

 

それぞれの階層おいて、追加される情報を「ヘッダ」といいます。

 

 

これらの通信において、通信中の誤りを検出・修正を行うために、送信する文字や数値を表すビットに余分な情報を加えて送信する方法で、付け加える情報のことを「冗長なビット」といいます。

その中で「一定のビットの列に１が偶数個あるか、奇数個あるか」を示すものを「パリティビット」といいます。

この「パリティビット」を用いた誤りの検出の方法を「パリティ検査」といいます。

 

ネットワークの通信では、受信側は順序番号に抜けがないかを確認することで、失われたパケットがないかの確認を行っています。

またＴＣＰによる通信においては、受信側はパケットを受け取ったあとに、確認のため、応答パケットを返します。

 

 

こうした通信の中で隣接するネットワークなどの経路情報を登録してある機器を「ルータ」といい、ルータがパケットの目的地までの経路を選択することを「ルーティング」といいます。

 

 

 

さて、みなさんは「ＩＰアドレス」というものを聞いたことは…ありますよね。

これは、コンピュータなどに割り当てられる固有の番号です。自動車のナンバープレートみたいなものですね。

 

このＩＰアドレスにも種類があります。

「グローバルＩＰアドレス」はインターネット上で他のアドレスを重複しないＩＰアドレスです。

一方で、「プライベートＩＰアドレス」は、ＬＡＮなどのネットワーク内において、自由に割り当てができるＩＰアドレスのことです。このプライベートＩＰアドレスを端末ごとに重複せずに自動的に割り当てができる機能を「ＤＨＣＰ」といいます。

 

ＩＰアドレスは、以前までIPv4という32ビットで表す方式でしたが、近年、ＩＰアドレスが不足してきたため、IPv6という128ビットで表す方式になってきています。

 

 

先述のグローバルＩＰアドレスとプライベートＩＰアドレスを1対1で変換するものを「ＮＡＴ」といいます。

複数のプライベートＩＰアドレスを１つのグローバルＩＰアドレスに変換するものを「ＮＡＰＴ」といいます。

 

しかし、ＩＰアドレスは数字の羅列なので、わかりにくいため、普段は「ドメイン名」と呼ばれる、ＩＰアドレスに代わって、わかりやすい文字列で表現されます。これは組織や国名などの階層的な構造をもっています。

 

このドメイン名からＩＰアドレスに変換する仕組みを「ＤＮＳ」といい、この処理を行うコンピュータを「ＤＮＳサーバ」といいます。

 

 

本日は、ここまでです。

次回は、暗号化に関する内容です。

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