2010/5/28 コンピュータネットワーク -ネットワークとコンピュータ- 倉敷芸術科学大学 IT科学科 IT 科学科 平成22 平成 22年度 年度 開講科目 担当: 小林 和真 kazu--k@cs.kusa.ac.jp kazu パケット • データをネットワークで伝送する場合の単位 – ネットワークにとって都合の良い単位の小包(パケット)に分割して送信する 良 – インターネットの基本はパケット交換方式 – 送信に必要なヘッダと分割したデータ部( 送信に必要なヘッダと分割したデータ部(PDU: PDU: Protocol Data Unit Unit) ) データ PDU PDU PDU PDU PDU PDU PDU PDU 1 2010/5/28 フラグメント • データを分割すること – ネットワークにとって都合の良い単位の小包(パケット)に分割し ネットワ クにとって都合の良い単位の小包(パケット)に分割し て送信する – 受信側で元のデータに復元する必要がある ⇒ デフラグメント(デフラグ) フラグメント デフラグメント パケットの中継 • パケットに分割されたデータはリンクを共同で利用して伝 送される • 分岐点にあたるノードはパケットのあて先を判別して適 切なリンクにデータを中継する 2 2010/5/28 パケットとフレーム • パケット – インターネット層以上で分割されたデータ インタ ネット層以上で分割されたデ タ は“パケット”と呼ばれている • フレーム – 物理層で分割されたデータは“フレーム” と呼ばれている TCP/IPプロトコル TCP/IPプロトコルでは物理層プロトコルに TCP/IPプロトコルでは物理層プロトコルに ついてはあまり言及していない Switch/Bridge/HUB/Repeater • Switch Switch(スイッチ) (スイッチ)/Bridge /Bridge(ブリッジ) (ブリッジ) – 送信ノ 送信ノード、受信ノードの接続情報を自動的に学習して通信 ド、受信ノ ドの接続情報を自動的に学習して通信 に関係するノードにだけフレーム に関係するノードにだけ フレームを送信する を送信する • HUB HUB(ハブ) (ハブ)/Repeater /Repeater(リピータ) /Repeater(リピ (リピータ) (リピ タ) – 同一リンク(同じ装置)に接続されているすべてのノードにフ 同一リンク(同じ装置)に接続されているすべてのノードにフ レームを送信する レーム を送信する 3 2010/5/28 Router/Gateway • Router Router(ルータ) (ルータ) – 送信ホスト 送信ホスト、受信ホストのルーティング情報を学習し 受信ホストのル テ ング情報を学習し て適切な中継ノードにだけパケット て適切な中継ノードにだけ パケットを送信する を送信する • Gateway Gateway(ゲートウェイ) (ゲートウェイ) – 送信ホスト、受信ホストが異なるネットワークプロトコ 送信ホスト、受信ホストが異なるネットワ クプロトコ ルであってもその差異を変換し、適切な中継ノードに だけパケット だけ パケットを送信する を送信する ネットワークプロトコルの統一化 • Multiplotocol Multiplotocolから からIP IP only onlyへ へ – – – – AppleTalk Netware/IPX DECnet SNA IP onlyネットワーク onlyネットワーク • IP onlyネットワークのメリット onlyネットワークのメリット – プロトコル干渉によるネットワークオーバヘッドの解消 – 管理コストの削減(バックボーンは 管理コストの削減(バックボーンはIP IP only only) ) – ネットワーク管理者の知識習得コストの軽減 4 2010/5/28 代表的なリンク・デバイス IEEE 802.3 Ethernet • Ethernet Ethernetの特徴 の特徴 – 通信速度 10Mbps 10Mb -20Mbps 10Mbps20Mb (FullDuplex 20Mbps( F llD l ) FullDuplex) – 多様な接続形態 • • • • • • 10BASE-T(UTP 100m) 10BASE100m) 10BASE--2(同軸 150m 10BASE 150m)) 10BASE--5(同軸 500m 10BASE 500m)) 10BASE--F(光ファイバー 10BASE (光 イバ 数Km Km)) UTPケーブルで配線が楽( UTP ケーブルで配線が楽(10BASE 10BASE--T) 普及したおかげでポート単価が激安 – もっとも安定しているネットワーク接続装置 5 2010/5/28 FDDI • FDDI FDDIの特徴 の特徴 – 通信速度 100Mbps – 冗長構成可能 • DAS DAS( (Dual Attachment Station Station)(回線障害に )(回線障害に 対応) • デュアルホーミング(装置障害に対応) • FFDT FFDT((Fullduplex FDDI Technology) Technology) – 通信速度 通信速度200Mbps 200Mbps • FDDI Switch Switchによる によるIX IX – NSPIXP NSPIXP-2/JPIX などで利用されていた FastEthernet • FastEthernet FastEthernetの特徴 の特徴 – 通信速度 100Mbps 100Mb -200Mbps 100Mbps200Mb (FullDuplex 200Mbps( F llD l ) FullDuplex) – 10Mbps Ethernetとの接続互換性( Ethernetとの接続互換性(10/100BASE 10/100BASE-T) – 100BASE 100BASE-FL FL(光ファイバー (光ファイバー 数Km Km)) – 100BASE 100BASE-T(UTP/STP 100m) 100m) • 相互接続性に一部問題が発生 – AutoNegotiation AutoNegotiationと とAutoSense AutoSenseの非互換性 の非互換性 – 現在はほとんど解決している 6 2010/5/28 ATM • ATM ATMの特徴 の特徴 – 速度 25Mbps,155Mbps 25Mbps 25Mbps,155Mbps( 155Mbps(OC 155Mbps( OC-3),622 622 Mbps( Mbps(OC OC-12 12) ) • 光ファイバー SM 40km 40km- -60Km( 60Km(OC OC--3/OC 3/OC-12 12)) • UTP 100m 100m( (OC OC--3) – 多重化が容易(マルチメディア・ネットワーク) – TCP/IP TCP/IPネットワークとの親和性があまり良くない ネットワークとの親和性があまり良くない • LANE • Classical IP over ATM • MPOA MPOA( (MultiProtocol over ATM) ATM) – ネットワーク管理者の作業負担の増大 – 対外接続用の長距離メディアとして普及しつつある • ATMATM-Ether Bridgeの普及で容易な取り扱いが可能になっ Bridgeの普及で容易な取り扱いが可能になっ た Gigabit Ethernet • Gigabit Ethernet( Ethernet(GbE GbE)の特徴 )の特徴 – 通信速度 1000Mbps 1000Mbps-2000Mbps(FullDuplex) – Ethernet Ethernet上位互換( 上位互換(10/100/1000BASE 10/100/1000BASE--TX TX) ) • 1000BASE1000BASE-SX SX( (MM 220m 220m- -550m 550m)) • 1000BASE 1000BASE--LX( LX(SM 550m - 5000m) 5000m) • 1000BASE 1000BASE--TX( TX(UTP UTP((Cat5E/6 Cat5E/6) ) 100m 100m)) –Q QoSコントロールや QoS コント コントロールやVLAN ルやVLANなど最近の技術のほとんど など最近の技術のほとんど に対応可能 – 製品によっては冗長構成可能(リダンダントポート) • FDDI FDDIの のDASに相当する機能 DASに相当する機能 – 高速性と 高速性とQoS QoS、可用性をあわせもつ期待の技術 、可用性をあわせもつ期待の技術 7 2010/5/28 POS/WDM … • POS POS( (PPP over SONET) SONET) – SONET/SDHフレームに直接 SONET/SDHフレームに直接IP IPをのせる をのせる – OC OC-12 12((622Mbps 622Mbps)、 )、OC OC--48 48((2.4Gbps)、 2.4Gbps)、OC OC--192 (10Gbps 10Gbps)、 )、OC OC-768 768((40Gbps 40Gbps) ) – キャリア用電話交換機間接続のための通信技術 • WDM – 光波長多重( 光波長多重(W 光波長多重(Wavelength W l th Division Wavelength Di i i Multiplexing) Multiplexing M lti l i ) – SONET/SDH SONET/SDHを多重可能 を多重可能 • 16 16波、 波、32 32波、 波、100 100波 波… – 少ない光ファイバーを有効に活用できる xDSL • xDSL xDSL((xx Digital Subscriber Line Line) ) – 電話線に直接データ通信用信号を混在させる 電話線に直接デ タ通信用信号を混在させる • 電話で利用していない信号周波数帯を利用 – ADSL、 ADSL、HDSL HDSL、 、SDSL SDSLなど方式に微妙な違いがある など方式に微妙な違いがある – 伝送速度は回線品質(ノイズ、局までの距離など)に 依存する(~1.5Mbps 依存する(~ 1.5Mbps、~ 、~8Mbps 8Mbps、~ 、~20Mbps 20Mbpsなど) など) – 既存の電話線を利用できるため普及が容易 • 韓国では数年で爆発的に普及 8 2010/5/28 光ファイバー • 光ファイバーも時代とともに変遷している – シングルモード • 伝送波長の変化 • 1350nm vs 1500nm – マルチモード • コア・クラッド比 – 62.5/125 62 5/125 vs 50/125 • ModalBandwidth – 160/500 ~ 500/500 • 経過年数と特性をよく考えないといけない 第1回レポート課題 • 問題 無線LAN 無線 LANについて調べる LANについて調べる。但し、次のキーワードを必ず について調べる について調べる。但し、次のキーワードを必ず 但し 次のキ ワ ドを必ず 含めて説明すること。 WiFi・ WiFi ・IEEE802.11a/b/g/n WEP・・SSID WEP SSID( (ESSID) • 提出期限・提出場所 – 6月18 18日 日(金)の (金)の10:30 10:30まで まで – 5101 5101小林研究室に提出 小林研究室に提出 9
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