2010/5/7 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 コンピュータの仕組み • ハードウエア（ ハードウエア（hardware hardware） ） – ソフトウエアからの指示を実行する機械 • 中央処理装置（CPU 中央処理装置（CPU）・主記憶装置（メモリ）・補助記憶 ）・主記憶装置（メモリ）・補助記憶 装置（ハードディスクなど）・入力装置（キーボードなど）・出 力装置（ディスプレイなど） • ソフトウエア（ ソフトウエア（software software） ） – ハードウエアへの指示が書かれた命令やデータ ハ ドウエアへの指示が書かれた命令やデ タ • オペレーティングシステム • 電子メール・ 電子メール・WEB WEBブラウザ・ゲームなどのアプリケーション ブラウザ・ゲームなどのアプリケーション 1 2010/5/7 コンピュータによる処理の階層化 アプリケーション 電子メール データベース デ タ エディタ ゲーム WEB 処理の要求 処理の結果 ソフトウエア オペレーティングシステム 処理の要求 処理の結果 ハードウエア メモリ ＣＰＵ 入力装置 ディスク装置 出力装置 ハードウエア ネットワークでのハードとソフトの役割 論理的な接続 論理的 な接続 ソフトウエア ハードウエア 物理的な接続 2 2010/5/7 処理の階層化とプロトコル • 処理に応じて役割分担している プ ト ルの階層化 プロトコルの階層化 アプリケーション層 トランスポート層 インターネット層 物理層 ネットワークプロトコル • ネットワークプロトコル – 通信規則 • コンピュータ間でどのようなやりとりを行うかのルールを規定 – TCP/IP TCP/IPプロトコル プロトコル • インターネットで利用されている標準ネットワークプロトコル – プロトコルスタック • 通信するためには複数のルールが必要 • これらのルールを実現するための実装上の組み合わせ 3 2010/5/7 パケット交換と回線交換 • パケット交換 – データをある大きさに区切って デ タをある大きさに区切って、個々のデ 個々のデータにあて先をつけて タにあて先をつけて、 あて先毎に配送して通信する方式 – 通信路を複数のユーザで共有できる – 手紙・小包など • 回線交換 – データを送受信しあうコンピュータ間で固定的な通信路を設 デ タを送受信しあうコンピュ タ間で固定的な通信路を設 定し、その通信路を使って通信する方式 – 通信路は通信するユーザが独占する – 電話など パケットとTCP/IP パケットと TCP/IP • インターネットはパケット交換方式 – IP IPパケット パケット ＩＰヘッダ データ領域（ データ領域（PDU:Protocol PDU:Protocol Data Unit） Unit） ネットワーク ネットワ ク – パケットに相手先のアドレスを付加してデータを配送 4 2010/5/7 TCP/IPプロトコル TCP/IP プロトコル • ４つの機能で処理を階層化 アプリケーション層 アプリケーション毎の処理 トランスポート層 ホスト上のプロセスを特定 インターネット層 ネットワーク上のホストを特定 物理層 実際の通信（信号伝送） インターネットとTCP/IP インターネットと TCP/IPプロトコル プロトコル • TCP/IP TCP/IPはインターネット標準のプロトコル はインターネット標準のプロトコル – インタ インターネットプロトコルとTCP/IP インターネットプロトコルと ネットプロトコルとTCP/IPプロトコル群 ネットプロトコルとTCP/IP プロトコル群 • インターネットに接続するコンピュータはインターネットプロ トコルを守らないといけない • コンピュータネットワークの標準化と コンピュータネットワークの標準化とTCP/IP TCP/IP – コンピュータネットワークはインターネットだけか？ • そんなことはありません • TCP/IP TCP/IPじゃないプロトコルも世の中にはあります じゃないプロトコルも世の中にはあります – インターネットの標準化と インターネットの標準化とIETF IETF – 動作している実装（プロトコルスタック）が重要 5 2010/5/7 コンピュータネットワーク • コンピュータの利用形態 – スタンドアロン – ネットワークコンピューティング • ネットワークの種類 – ローカルエリアネットワーク（ ローカルエリアネットワーク（Local Local Area Network Network） ） インターネット ネット – インタ • インターネット(The インターネット(The Internet)とインターネットワーキング Internet)とインターネットワーキング （internetworking） internetworking） – イントラネットとエクストラネット インターネットの基本コンセプト • ホスト間の通信 – Peer to Peer（ピア Peer（ピア トゥ ピア）通信 – Ｅｎｄ to End 通信 • 通信方式 – ユニキャスト(Unicast) ユニキャスト(Unicast) – ブロードキャスト ブロードキャスト(Broadcast) (Broadcast) – マルチキャスト マルチキャスト(Multicast) (Multicast) • 途中経路に障害が発生しても通信は遮断されにくい – 途中の通信経路の変化を利用者（ユーザ）は気にする必要が ない 6
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