2015.10.13
Ibaraki Univ. Dept of Electrical & Electronic Eng.
Keiichi MIYAJIMA
教科書および参考書
教科書:
村山 公保:「基礎からわかる TCP/IP ネットワークコンピュー
ティング入門 第3版」,OHM社,2015年,ISBN 978-4-27405073-2
参考書:
竹下 隆史,村山 公保 ほか「マスタリングTCP/IP 入門編」,
OHM社,2004 (ISBN 4-274-06453-0)
質問および授業に関する情報
講義に関する質問は、E-mailでも受け付けます。
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[email protected]ください。
http://fm.ee.ibaraki.ac.jp/index.html
計算機ネットワークの
歴史と
その技術の展開
Internetの歴史と現状
1967:米国国防省高度研究(ARPA)プロジェクト
広域コンピュータネットワーク技術の確立を目指す
1969:ARPANET実験 UCLA, UCSB, SRI, UTAH
1972:ARPANET 40ノードにまで増加
1975~82:TCP/IPの誕生 仕様策定
1983:ARPAnet TCP/IPをプロトコルに選定
Internetの誕生
1989:LANの急成長
1995~ LAN・WANの一般への普及
2000頃~ WANのブロードバンド化
現状の情報ネットワークの利用

ブロードバンド接続の普及
•CATV,ADSL,FTTH等の高速回線
•常時接続によるサービス提供
•大データのリアルタイム再生(ストリーミング等)
•P2P型による個人間情報共有

携帯端末の普及
•携帯電話型の無線端末
•小型,軽量,いつでもどこでも(ユビキタス)
ネットワーク管理者に求められるもの

問題解決能力
•問題の切り分け:トラブルのもとはどこ?
•対処方法の考案:どうやったら回避できるか?

デザイン能力
•ネットワークをどう設計したら通信性能が上がるか?
•コストの見積もりとリスク評価
•どのように設計したら安全に運用できるのか?
情報ネットワークとは?

計算機同士による通信
•計算機:スパコンから携帯まで
•ネットワーク媒体:無線から光通信まで
•プロトコル:計算機のしゃべる言葉

できることは?(Internetの場合)
•WWWによる情報発信・受信
•メール,チャットなどによる情報交換
•データの配信,交換
•分散処理による効率化
計算機とネットワーク

計算機の普及と多様化
•スタンドアロン(Stand Alone)利用
計算機の性能が勝負
•スタンドアロン利用からネットワークへ
計算機単体能力の性能限界
小型携帯端末の普及
フロッピー等
(a) Stand Alone
(b) Networked
ネットワークの発展と計算機の歴史
http://www.aist.go.jp/aist_j/information/strategy2/part2/part2_2_fig1.html
ネットワーク発展までの歴史

ネットワーク発展の六段階
•バッチ処理の時代(1950頃)
•タイムシェアリングの時代(1960頃)
•コンピュータ間通信の初期(1970頃)
•コンピュータネットワークの時代(1980頃)
•インターネット普及の時代(1990~)
•インターネット技術中心の時代(現在)
バッチ処理の時代
1950年代頃
•バッチ処理
プログラムを一括処理
パンチカードシス
テムの例
•計算機→高価
•プログラム、データはカードで
供給
http://ja.wikipedia.org/
wiki/
•計算機の操作→複雑
•専門のオペレータ
•処理時間:数時間~数日
Program(Card)
Printer
Card Reader
Computer
タイムシェアリング処理の時代
1960年代頃
•1台の計算機に複数の端末
•端末を順次切り替えて一人で占有(しているかのように)
•インタラクティブな操作
Computer
時間による
切り替え
Dump Terminal
コンピュータ間通信初期
1970年代頃

計算機の小型化低価格化
•部署ごとへの計算機の導入
•ネットワークによる処理の統合
情報の共有化
Computer
Computer
Printer
コンピュータネットワークの時代
1980年代頃

ネットワーク間の相互接続
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Router
Router
Router
FDDI
インターネット,イントラネット(1)

Inter-networkingとはネットワーク間の相互接続
•Internetと区別するためインターネットワーキングと呼ぶ
•データリンク技術とインターネット技術
Ethernet
Router
Hub
ネットワーク間での言葉を
TCP/IP→Internet
TSS System
インターネット,イントラネット(2)
Router
家庭
企業 Router
Router
Router
Router
企業
Router
ISP
(Internet Service Provider)
イントラネット
インターネット技術を用いて構築した企業(組織)内LAN
TCP/IPの特徴(1)

できること(現在実現できているほぼ全て)
•電子メール,ファイル転送(FTP),遠隔操作
•WWW,VoIP(IP電話),オンデマンドサービス
TCP/IPの特徴(2)

役割
•通信内容(データ)と通信機器(ハード)間の仲立ち

特徴
•階層化モデル
•通信媒体を選ばない
(Ethernet, 光ケーブル,ADSL, 無線,・・・)
•IETFによる標準化

通常はユーザに意識されることは余り無い

いつでもどこでも(ユビキタス)
ネットワークを学ぶにあたって(1)

ネットワークの構成要素(ノードとリンク)
Router
Router
Router
Router
リンク
ノード
ネットワークを学ぶにあたって(2)

ネットワークの形状(ネットワークトポロジ)
バス型
リング型
スター型
デイジーチェーン型
メッシュ型
ツリー型
ネットワークを学ぶにあたって(3)

Inter-networkingとはネットワーク間の相互接続
•Internetと区別するためインターネットワーキングと呼ぶ
•データリンク技術とインターネット技術
Ethernet
Router
Hub
ホスト
データリンク技術
ホスト
ホスト ホスト ホスト
インターネット技術
ホスト
CS System
ネットワーク間での言葉を
TCP/IP→Internet
ネットワークを学ぶにあたって(4)

パケット交換と回線交換方式の違い
データ
データ
データ
データ
ルータ
データ
交換機
データ
データ
ルータ
データ
データ
交換機
ネットワークとプロトコル

プロトコルを日常会話で例えると
•データ:話の内容
•通信 :発声や聴音によるコミュニケーション
•プロトコル:日本語や英語などの言語
おはよう
×
Hello
言語プロトコルが異なるので会話不成立
おはよう
おはよう
言語プロトコルが一致するので会話成立
TCP/IPとその周辺

ネットワークプロトコル間の業界標準
(デファクトスタンダード)

TCP/IPの仲間
TCP/IPプロトコル群
アプリケーションプロトコル
HTTP, SMTP, FTP, TELNET, SNMP
トランスポートプロトコル
TCP, UDP
経路制御
RIP, OSPF, BGP
インターネットプロトコル
IP, ICMP
本日のまとめ
「情報ネットワーク」を学ぶに当たって
• ネットワークの利点
最大の目的:情報の共有
• 講義に出てくる用語について
パケット、プロトコル、ネットワークトポロジ・・・
本日の課題
1.コンピュータをネットワークで結ぶことの、最大
の目的(利点)は何か?
2.パケット交換方式と回線交換方式の違いにつ
いて、説明しなさい。
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