KAWANO's PukiWiki Plus! - Internet

インターネット

インターネットのしくみ

• インターネットがどのように構成されているかがわかる
• インターネットがどのように成長したかがわかる

LANとインターネット

インターネットは、現在の私たちの生活に浸透し、 仕事に趣味にいろいろな場面で多くの人々に活用されています。 ここでは、そのしくみを見ていきましょう。

「ネットワーク」（Network）とは、 コンピュータ同士を通信回線で相互に接続したものです。 簡単で・即座に、情報の交換や共有をできます。 これに対して、ネットワークに接続しないで利用する状態を 「スタンドアロン」（Stand-Alone）といいます。

同じフロア・同じ建物・同じ敷地の中で構築されたネットワークを、 「LAN」（Local Area Network）といいます。 何十台・何百台ものコンピュータを、 通信回線と通信機器機器（ルータ、スイッチ、HUB等）で結び、 企業や学校などの組織や家庭内で情報を共有することができます。

世界中のさまざまな組織が持つLANが相互に接続された姿が、 「インターネット」（Internet）です。 まさに世界規模のネットワークで、 「ネットワークのネットワーク」と呼ばれることもあります。 実際にインターネットを構築しているのは、 企業や団体のLANではなく、 それらをまとめている「ISP」（プロバイダ：Internet Service Provider） や地域ネットワークなどの、大きなネットワークです。

＜図：インターネットのしくみ＞

インターネットの歴史

インターネットの歴史は、 1969年に開始された「ARPANET」という実験からはじまります。 アメリカ国防総省によって、全米の四つの大学・研究機関が参加して、 軍事目的でした。

次第に、目的が軍事からネットワーク研究に移り、 全米のさまざまな大学や企業が参加し、 全米に広がる巨大なネットワークとなりました。 「インターネットは昔は研究者のもの」といわれる所以です。 さらに、1990年ごろから商用プロバイダが登場して、 一般にインターネットが利用できるようになりました。

日本では、 1984年に学術・研究を目的で作られたJUNETが国内最初のインターネット環境です。 その後、さまざまなネットワークが作られ、相互に結ばれました。 1993年に日本でも商用プロバイダが登場しました。 さらに、1995年にWindows 95が登場したことで、 日本でもインターネットが爆発的に普及することになりました。

インターネットの技術

• IPアドレスやドメイン名のしくみや役割がわかる
• TCP/IPやクライアント・サーバなど基本となる技術がわかる

IPアドレス

多くのコンピュータがネットワーク上で通信をするには、 自分自身と通信相手がネットワークのどこにいるかがわかるための、 個別の識別情報がコンピュータに必要となります。

その識別番号が「IPアドレス」で、電話番号のようなものです。 IPアドレスは、インターネットに接続している、 全世界のコンピュータに割り当てられるため、 「ICANN」（http://www.icann.org/）という国際的な機関を中心に管理されています。

IPアドレスは、 実際には、32ビット（２進数で32桁）の数字で表されたものを、 8ビットずつをピリオド（.）で区切り、10進数であらわします。 その組み合わせは、40億以上です。

例：172.30.10.43, 202.244.76.210

最近では、多くの組織がインターネットに参加してきたため、 割り当てられるIPアドレスが枯渇してきました。 そのため、それを解消するIPv6という技術が日本を中心に開発されています。

ドメイン名

IPアドレスのような数字の組み合わせを覚えるのは、 人間には大変なことです。 郵便で使う「住所」のように、 コンピュータの名前や位置情報を、 人間が覚えやすい文字列であらわしたものが、 「ドメイン名」です。「インターネット上の住所」です。 IPアドレスとドメイン名を対応させるシステム（DNS）によって、管理されています。 なお、ドメイン名を管理する中心的な組織も、「ICANN」です。

＜図＞
ドメイン名の例）
www.hyogo-dai.ac.jp
^^^ ^^^^^^^^^ ^^ ^^
第4レベル　第3レベル　第2レベル　トップレベル

ドメイン名は、ピリオド（.）で区切られた文字列で構成されています。 それぞれの文字列は、右側から見ていくことで、 国→組織属性→組織名のように、 コンピュータの位置を特定することができます。

ドメイン名は、階層的に分類できます。 トップレベルドメイン（TLD）には、 分野別の「gTLD」と国別の「ccTLD」の2種類あります。 gTLDには、「.com」「.net」など世界の誰もが利用できるものと、 「.edu」「.gov」などアメリカの組織が利用できるものがあります。 ccTLDは、各国や地域に割り当てられたもので、「.jp」や「.uk」などがあります。 ccTLDの左の部分は、 「.ac」「.co」などの組織の種別や「.hyogo」などの地域をあらわします。 さらにその左の部分は、組織名をあらわし、 申請する機関によって決めることができます。 組織名より左の部分は、コンピュータの名前や、 その組織が自由に決められるサブドメインという部分です。

トップレベルドメインの例（一部）

組織属性の例（一部）

TCP/IP

インターネットに接続されたコンピュータ同士が、 情報交換するときに使用する手続きのことを、 プロトコル（通信規約）といいます。 ネットワーク上での共通語のようなものです。 プロトコルにはいろいろな種類がありますが、 インターネットではTCP/IPが使用されます。 TCP/IPでは、データをパケットという単位に分割して、送受信します。

クライアントとサーバ

ネットワーク上で利用できる機能を、「サービス」といいます。 インターネットでのサービスは、 コンピュータを「クライアント」と「サーバ」という2つの役割にわけることで、 提供されています。

「クライアント」（依頼者）は一般の利用者が使用するパソコンなどです。 ネットワークを通じて、 クライアントは「サーバ」（提供者）というコンピュータに 処理を要求します。 サーバは、クライアントからの要求を自分の中で処理して、 その結果をクライアントに返します。 クライアントは受け取った結果を処理して利用者に表示します。

最近は、 コンピュータ同士で役割をわけず、 お互いに同等にデータを処理する、 「P2P」（ピー・ツー・ピー）という方法もあります。 とくに、ファイル交換などに利用されます。

インターネットへの接続

• 通信回線の種類や特徴について理解できる
• プロバイダについて理解できる
• 家庭内LANについて理解できる

常時接続とブロードバンド

自宅などからインターネットに接続するには、 まず通信回線が必要です。

「ダイアルアップ接続」は、 一般の電話回線（アナログ回線）やISDN（デジタル回線）を利用した接続方法です。 モデムやTA（ターミナル・アダプタ）という機器が必要で、 接続時間分の料金がかかります。 通信速度は遅く、Webなどの利用にはとても時間がかかります。 また、携帯電話やPHSを利用した接続方法もあります。 基本的に、接続時間分の料金がかかり、 通信速度はそれほど速くありません。 このような比較的遅い通信回線を「ナローバンド」といいます。

これに対して、数M〜100MBの高速な通信回線を「ブロードバンド」といいます。 Webはもちろん、音楽や映像データも気軽に利用できます。 一般の電話回線を利用した「DSL」（ADSLが有名）や、 各家庭を光ファイバーで結んだ「FTTH」（Fiber To The Home）があります。 それぞれ、DSLモデムやONUなどの機器が必要です。 また、料金は通信時間に関係なく、定額であるのも特徴です。 ケーブルテレビ（CATV）を利用した接続や、 次世代の携帯電話・PHSを利用した接続も、かなり高速です。

ただし改定向けの通信回線は「ベストエフォート」といって、 混雑や障害の状況によって必ずしも宣伝どおりの速度が保障されてはいません。

プロバイダ

通信回線が用意できたら、 次に必要なのは「プロバイダへの加入」です。

「プロバイダ」とは、インターネットへの接続をサービスとして提供する企業です。 プロバイダのネットワークを通じてインターネットに接続し、 電子メールやWebの閲覧などのサービスを利用することができます。 一般家庭だけでなく企業や学校なども、 まずプロバイダに加入する必要があります。

プロバイダでは、インターネットへの接続だけでなく、 電子メールや個人のWebサイト・ブログの開設などのサービスや、 インターネットを利用するためのサポートを提供してくれます。

家庭内LANと無線LAN

一般家庭で複数のコンピュータからインターネットを利用するには、 ネットワーク、つまり「家庭内LAN」を作る必要があります。 家庭内LANに必要なものが、「ルータ」です。 ルータは、インターネットと家庭内LANとの間の通信を制御したり、 複数のコンピュータが接続できるように、いくつかの通信ポートを持っています。

家庭内LANを作るには、 パソコンとルータをネットワークケーブルで接続する必要があります。 しかし、うまく配線できなかったり、 ノートパソコンでいろいろな部屋で使いたい場合があります。 「無線LAN」を使えば、このような問題は解消されます。 通信速度が10〜50Mbpsほどあるので、 音楽や映像データも利用できます。

家庭内LANを作るときには、セキュリティに気をつけなければなりません。 ルータには、たいてい、 「ファイアウォール」という不正な通信を遮断する機能があります。 また、無線LANの場合は、電波さえ届けば誰でも利用できる可能性があるので、 許可されたパソコンだけが接続できるように設定しておくべきでしょう。