2005年度春学期授業日程 04/11（月） 04/18（月） 04/25（月） 05/02（月） 05/09（月） 05/16（月） 05/23（月） 05/30（月） 06/06（月） 06/13（月） 06/20（月） 06/27（月） 07/04（月） 2005年度春学期 第4回インターネット概論 担当：村井純 [email protected] 「授業概要」 「インターネット概論」 「インターネットの仕組み(1/3)」 「インターネットの仕組み(2/3)」 ←今日はココ 「インターネットの仕組み(3/3) 」 「インターネットアプリケーション」 「モーバイルアプリケーション」 「セキュリティとプライバシー 」 「放送と通信」 「無線技術と電子タグのこれから」 「VoIP」 「インターネットの発展と未来」 「最終試験」 ソフトバンク、1.7GHz帯の実験 局免許を取得 • ソフトバンクグループで携帯電話事業を展開する BBモバイルは4月28日、総務省より1.7GHz帯の 実験局本免許を取得 • 1.7GHz帯での商用化サービスを前提に、WCDMA方式の各種実証実験を同日より開始 • 3.5Gとして研究が進められている通信方式 HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）の データ通信等の試験 ニュースヘッドライン 出典： http://japan.cnet.com/news/com/story/0,2000047668,20083262,00.htm 復習 周波数の割り当て 携帯電話 (PDC/CDMA ) FM放送 AMラジオ 携帯電話(PDC) 1429MHz-1453MHz 1477MHz-1501MHz 76Mz90MHz TV放送 （VHF） TV放送 （UHF） 無線LAN （802.11b/g） 526.5kHz90MHz- 地上デジタル 1606.5kHz 108MHz 170MH470MHz222MHz 770MHz 2400-2483.5MHz 2655-2690MHz UHF VHF 1GHz 加入者系無線 アクセスシステム 22.0-22.4GHz 25.25-27.0GHz 38.0-38.5GHz 39.0-39.5GHz 無線LAN （802.11a） 5.15GHz5.35GHz SHF (microwave) UHF 300MHz • 「アンカーリサーチ with goo」は、「第14回 Blogに 関する調査」の調査結果を公表 • 第14回の調査対象は、全国のインターネットユー ザー1,079人 • 年代が若くなるほどBlogの認知率は高い • ブログの認知度は88.3％と約9割に • ブログの作成経験は23.9％ • ブログ作成で重視する点は「簡単に作れる」が 74.6％と最も高い 54.25-66.0GHz 携帯電話(IMT-2000) 1885MHz-2200MHz の一部 810MHz940MHz の一部 ブログの認知度が約9割に ミリ波伝送システム (MMAC) 3GHz EHF (milli-wave) 30GHz 300GHz 出典： http://internet.watch.impress.co.jp/cda/news/2005/04/28/7481.html 1 映画館でのビデオ撮影禁じる 法案が成立 接触時間をもっと増やしたいメ ディアはネットがトップ • 「C-NEWS」は4月25日、テレビ・新聞・雑誌・ラジ オ・インターネットサイトの5媒体の利用動向に関 するアンケート調査結果を発表 • テレビについて1日当たりの接触時間をたずねた ところ、46.1％が「1時間∼3時間未満」と回答 • インターネットサイトの1日当たりの接触時間は、 「1時間∼3時間未満」がもっとも多く48.3％ • 「今後、接触時間をもっとも増やしたいと思うメ ディア」をたずねたところ、45.3％がインターネット と回答してトップに • 米議会で可決 – 映画館でのビデオ犯罪を連邦犯罪とする – ビデオカメラを使って映画館で撮影すると初犯で3年， 再犯は最長6年の禁固刑 – 映画や楽曲を封切や発売の前に配布しているところ を逮捕されると最長10年の禁固刑 • 日本だとどうなるか？ – 2005年1月に海賊版DVDを売った容疑で逮捕者が出 た事件 • 権利者の許諾の無い無断複製物の頒布及び頒布目的での 所持，という名目 出典： 出典： http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0504/28/news047.html http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0504/25/news052.html 今日のトピック データリンク層 ネットワーク層 実習編 第2層 データリンク層 アプリケーション層 プレゼンテーション層 湘南台 電車モデル：ホーム ネットワーク： Ethernet 湘南台駅改札外 セッション層 トランスポート層 湘南台駅改札内 ネットワーク層 小田急線ホーム データリンク層 小田急線 データリンク層(1/2) 電車モデル OSI参照モデル ホーム ホーム データのパケット化規格 データのパケット化規格 隣接機器間の通信 隣接機器間の通信 etc etcetc… etc… • 実際に人やデータをやりとりするための 準備を行う 物理層 データリンク層(2/2) • 同一媒体で形成されたネットワークでのデータ転送 – データ送受信の方式(データのパケット化、伝送エラーの 検知/回避) • キーワード – EthernetのCSMA/CD – Hardware addressを用いた通信 • MACアドレス – 無線LAN • 無線LANと周波数帯 2 復習 復習 Ethernetの規格 Ethernet • XeroxのPARC(Palo Alto Research Center) によって発明 • 帯域、伝送メディア、最大伝送距離などが規格化 • 表記 – n Base- X – Xerox, Intel, DECによってEthernet2.0を制定 – IEEE802.3として標準化 LANのデータ伝送速度 ベースバンド伝送方式 伝送媒体の種類 • CSMA/CD (Career Sense Multiple Access with Collision Detection) • フレーム交換による通信 ＜キャリア検知＞Career Sense 通信を始める前に他人が通信していないか確認 – Ethernetフレームによる通信 ＜多重アクセス＞Multiple Access １つの通信メディアを複数人で共有 ＜衝突検知＞ Collision Detection 他人と同時に通信したら一定の時間をおいて再度通信 CSMA/CD 物理配線 CSMA/CD(1/3) Career Sense 共有されたネットワーク 通信した い！ 誰も使ってないかな？ • 同じメディアを通信媒体として共有 • ポリコムが今まさに黒いノートPCと通信をしようと している状況 • 通信をする前に誰も使っていないか確認 – 確認後，通信を開始 CSMA/CD(2/3) CSMA/CD(3/3) Collision Detection(1/2) Collision Detection(2/2) Collision発生 ジャム信号 n秒待とう 誰も使って無いから 使っちゃえ 誰も使って無いから 使っちゃえ • Career Senseをしても同時に通信を開始してしまう場合 がある • Collision（衝突） – 正しくパケットを送出できない状態 ジャム信号 p秒待とう ジャム信号 q秒待とう • Collisionが発生したら？ – ジャム信号を全てのポートに対し送る • “今混んでるから待ってくれ”と言う • 回復した，と思ったら通信を再開 – それぞれのノードは乱数時間待つ 3 自分のPCのMACアドレスを見てみよう MACアドレス • ネットワークインターフェースの詳しい 情報を見てみよう • Media Access Control Address • データリンク層におけるアドレス – 宛先の指定，発信元の指定に利用 – IEEEにて管理 – UNIX（含MacOS X）の場合 • 機器ごとにユニークなアドレス • 固定で割り当てられる • NIC(Network Interface Card)が持つ – WindowsXP,2000等の場合 • ターミナルで、% ifconfig -a • 「スタート」-「ファイル名を指定して実行」で、cmdと 打つ • 出てきた黒いウィンドウで、 > ipconfig /all 自分のPCのMACアドレスを見てみよう ipconfig / ifconfigコマンド MACアドレスを用いた通信 宅急便では？(1/6) AA-BB-CC Bさん 藤沢在住 Aさん 大阪在住 192.168.0.2 荷札の内容は．．． 差出人住所：大阪 宛先住所：藤沢 Physical Address ……… : 00-90-96-AA-BB-CC 大阪に在住のAさんが 東京在住のBさんに 集荷サービスを利用して 宅急便を送りたいと思っている． • Physical AddressというのがMACアドレス MACアドレスを用いた通信 宅急便では？(2/6) MACアドレスを用いた通信 荷札の内容は．．． 差出人住所：大阪 宛先住所：藤沢 宅急便では？(3/6) それぞれは隣接したノード Aさん 大阪在住 ○×宅急便 大阪営業所 小包のココのやり取りに 相当するのがMACアドレスを 用いた通信 ○×宅急便 名古屋営業所 Bさん 藤沢在住 ○×宅急便 厚木営業所 Aさん 大阪在住 ○×宅急便 大阪営業所 荷札の内容は．．． 差出人住所：大阪 宛先住所：藤沢 ○×宅急便内の動きは Aさん宅→大阪営業所 ○×宅急便 名古屋営業所 Bさん 藤沢在住 荷札はそのまま ○×宅急便 厚木営業所 4 MACアドレスを用いた通信 MACアドレスを用いた通信 宅急便では？(4/6) 宅急便では？(5/6) Aさん 大阪在住 荷札の内容は．．． 差出人住所：大阪 宛先住所：藤沢 Bさん 藤沢在住 ○×宅急便内の動きは 大阪営業所→名古屋営業所 ○×宅急便 大阪営業所 ○×宅急便 名古屋営業所 ○×宅急便 厚木営業所 Aさん 大阪在住 荷札の内容は．．． 差出人住所：大阪 宛先住所：藤沢 ○×宅急便内の動きは 名古屋営業所→厚木営業所 ○×宅急便 大阪営業所 ○×宅急便 名古屋営業所 ○×宅急便 厚木営業所 MACアドレスを用いた通信 MACアドレスを用いた通信 宅急便では？(6/6) 物理配線イメージ PC A側 インターフェース B Aさん 大阪在住 荷札の内容は．．． 差出人住所：大阪 宛先住所：藤沢 PC B側 インターフェース C ルータ Bさん 藤沢在住 ○×宅急便内の動きは 厚木営業所→Bさん宅 送信元PC A ○×宅急便 大阪営業所 ○×宅急便 名古屋営業所 ○×宅急便 厚木営業所 MACアドレスを用いた通信 MACアドレスを用いた通信 宛先IPアドレス: PC D 送信元IPアドレス: PC A 宛先MACアドレス : ルータ B 送信元MACアドレス : PC A 送信元PC A (2/2) PC B側 インターフェース C ルータ 送信元PC D • PC Aからルータを介して別ネットワークに 存在するPC Dに通信を行う (1/2) PC A側 インターフェース B Bさん 藤沢在住 IPアドレスは送信 元/宛先PCのもの MACアドレスは 隣接したノードのもの 宛先PC D PC A側 インターフェース B PC B側 インターフェース C ルータ IPアドレスは送信 元/宛先PCのもの 宛先IPアドレス: PC D MACアドレスは 送信元IPアドレス: PC A 隣接したノードのもの 宛先MACアドレス : PC D 送信元MACアドレス :ルータC 送信元PC A 宛先PC D 5 MACアドレスとIPアドレス • MACアドレスをグローバルな通信に使わな い理由 – MACアドレスの特徴 • 何の規則もなく世界中に存在 • グローバルに通信するためには膨大なデータベー スが必要 • そのため，限られた空間で使用される 自分のPCのARPテーブルを 見てみよう ARP • Address Resolution Protocol – IPアドレスとMACアドレスを対応させるための プロトコル • ARPテーブル – MACアドレスとIPアドレスの対応表 ARPテーブルの例 • UNIX（含MacOS X）の場合 – ターミナルで、% arp -a aa-bb-cc • WindowsXP,2000等の場合 – 「スタート」-「ファイル名を指定して実行」で、 cmdと打つ – 出てきた黒いウィンドウで、 > arp -a C:¥Documents and Settings¥ringo>arp -a Interface: 203.178.128.20 --- 0x3 Internet Address Physical Address 203.178.128.1 00-02-b3-aa-bb-cc Type dynamic 隣接したノードのIPアドレスとMACアドレス ネットワーク層(1/2) 第3層 ネットワーク層 アプリケーション層 プレゼンテーション層 湘南台 電車モデル：改札内 ネットワーク：IP 湘南台駅改札外 セッション層 トランスポート層 湘南台駅改札内 ネットワーク層 小田急線ホーム データリンク層 小田急線 物理層 電車モデル OSI参照モデル 改札内の駅員さん 改札内の駅員さん 乗り換え案内板 乗り換え案内板 ネットワーク上の ネットワーク上の 機器間の通信方法 機器間の通信方法 • 目的地に到達させることが目的 – 電車モデル • 目的地までの行き方を駅員さんに教えてもらう • 目的地までの行き方を乗り換え案内板で調べる – OSI参照モデル • 目的地までの経路選択 6 復習 ネットワーク層(2/2) IPアドレスとは？ • ネットワーク上の機器間の通信方法を規定 – IPアドレスを用いたホスト識別 – 複数のデータリンクを抽象化 – ネットワークをまたがった通信 • IPアドレスとは – IPネットワーク上におい て存在を示す住所 • グローバルIPアドレスと プライベートIPアドレス – グローバル • 電話における電話番号 • 手紙における住所 • インターネット上で一意 – プライベート – 原則 • 閉じた環境の中で自由に 使える • インターネットに出て行くた めに，NATなどの技術が 必要 • 前頁で付けたのはプライ ベートIPアドレス • 重複してはいけない • 自分と通信の相手を認識 する • ルーティング – 例 • 203.178.142.130 • 2001:200:0:8801:aaaa:bbb b:cccc:dddd 復習 復習 物理配線イメージ ルータとは？ SFCと都立科学技術高校で授業をする SFCと都立科学技術高校で授業をする ルータ Internet • ルータとは ルータ ルータ LAN LAN(CNS) – 外のネットワークに通信を転送する際，どこへ 送るのが良いか知っている機械 – 受信した通信をネットワークの内側のどこへ送 れば良いのかを知っている機械 • この転送先を示したものを経路という • どこへ送るのが良いのかを判断する際に用いる近 隣ノードの情報が書かれた地図状のものを経路表 という 都立科学技術高校 SFC ルータイメージ：http://www.cisco.com/japanese/warp/public/3/jp/product/hs/routers/c10000/prodlit/10kpd_ov.shtml 復習 復習 通信の流れ(1/4) 通信の流れ(2/4) SFCと都立科学技術高校で授業をする SFCと都立科学技術高校で授業をする Internet C ルータ ルータ LAN LAN(CNS) B 経路表を元に ルータAに転送 133.27.xxx.xxxか ルータAの方だな ルータ ルータ LAN LAN(CNS) 133.27.xxx.xxx どこ？ 133.27.xxx.xxx どこ？ 133.27.xxx.xxx SFC A Internet D 都立科学技術高校 133.27.xxx.xxx SFC 都立科学技術高校 7 復習 復習 通信の流れ(3/4) 通信の流れ(4/4) SFCと都立科学技術高校で授業をする SFCと都立科学技術高校で授業をする A Internet D C これ，SFCの方じゃないの? ルータBの方だな Internet D B ルータDの方だな ルータCの方だな ルータ ルータ LAN LAN(CNS) C 133.27.xxx.xxxの アドレスを尋ねて バケツリレー 転送 ルータ B そうそう，オレオレ ルータ LAN LAN(CNS) 133.27.xxx.xxx どこ？ 133.27.xxx.xxx どこ？ 133.27.xxx.xxx 133.27.xxx.xxx 都立科学技術高校 SFC 通信の宛先が 自ネットワーク内 だったので SFCルータは転送 A 都立科学技術高校 SFC IPv4 IPv6 • 2001:200:0:8801:e0d8:eb46:57f5:d3f5など • アドレスの数は2の128乗 • 192.168.0.1とか203.178.128.1とか • アドレスの数は2の32乗(約42億個) – 数に関する例えには諸説ある – コンピュータ以外にもあらゆるものにアドレスを付けることが できる – 参考：世界の人口は約64億 • IPアドレスの表記 • 表記 32bit – 128bitを16進数で表す – 4桁ごとに:で区切る • Windows XP, MacOSXなどでも利用可能になっている 192. 168. 0. 1 – コマンドプロンプトからipv6 install – システム環境設定→ネットワーク→TCP/IP→IPv6設定 自分のPCのIPアドレスを見てみよう ipconfig / ifconfigコマンド IPアドレスとドメイン名 • ドメイン名 AA-BB-CC – 人間が理解しやすいように，IPアドレスと対応付けさ れた文字列 • DNS – IPアドレスとドメイン名との対応付けを行う仕組み – 詳細は後日 IP Address ……… :203.178.139.228 IP Address ……… : 2001:200:0:8805:8c04:eaad:e47:70ca 203.178.138.99 133.27.4.127 www.soi.wide.ad.jp www.sfc.keio.ac.jp 8 ping(1/2) 相手先ホスト 実習編 色々なツールを使ってみよう • 任意のホストの生存確認，ネット ワークの疎通確認をするコマンド Internet – Windowsの場合 • コマンドプロンプトからping [ホスト名] – UNIXの場合 ping Traceroute nslookup Whois 送信元 • ターミナルからping [ホスト名] • 返答が無い場合 – ホストダウン – ネットワーク障害 – フィルタリングされている など ping(2/2) 分かること •ホストはネットワークに繋がっているか •ホストに至るまでのネットワークは生き ているかどうか •応答にかかった時間 Traceroute(1/2) 送信した各結果が表示 www.hokudai.ac.jpまで往復 で24msかかっている この場合は4回ICMPパケット を打った結果が表示される 相手先ホスト • 任意のホストまでの経路を表 示するコマンド – 途中経路に存在するルータまで の伝送時間も表示される – Windowsの場合 • コマンドプロンプトからtracert [ホス ト名] – UNIXの場合 • ターミナルからtraceroute [ホスト 名] Traceroute(2/2) 途中経路の ルータ 途中経路の ルータ 途中経路の ルータ 送信元 nslookup(1/2) • ドメイン名（ホスト名）とIPアドレスの対応を 調べるコマンド www.hokudai.ac.jp までの経路，その 経路までの時間を 表示 www.hokudai.ac.jpまでの ホップ数はこの場合11 – コマンドプロンプト(Windows)，もしくはターミナ ル(UNIX)から nslookup [調べたいIPアドレス， もしくはホスト名] 133.27.4.127 www.sfc.keio.ac.jp www.sfc.keio.ac.jp 133.27.4.127 9 whois(1/2) nslookup(2/2) • Whois データベース – ドメイン名の所持者やサーバ運営者の情報を入手す ることができる www.sfc.keio.ac.jpのIPアドレス は？ www.sfc.keio.ac.jpのIPアドレス 133.27.4.127って何っていうホスト？ www.sfc.keio.ac.jpですよ • ドメイン名取得者，サーバのある住所，管理会社，担当者連 絡先，IPアドレス，DNSサーバ情報など • サービス利用方法 – Whoisコマンド(Windowsの場合はソフトウェアのイン ストール) – WEBサービス • 例 – JPNIC, JPRS共同運用 http://whois.jp/ – JPRS whoisサービス http://whois.jprs.jp/ – ALLDomains http://www.allwhois.com/ – 他にも沢山あるので探してみてください whois(2/2) keio.ac.jpについて調べる % whois –h whois.jprs.jp keio.ac.jp 所有している組織 課題 ネームサーバ 今週の課題(1/2) • tracerouteをしてみよう – 47都道府県に存在するマスコミのWEBサイトま でtracerouteをして経路を調べ，whoisを実行し， 考察を行ってください • 回答例をSOIのページに掲載してありますので参考 にしてみてください – 締め切り • 5/6 金曜日 23:59 • 遅れても採点しますので提出するようにしてください 今週の課題(2/2) • tracerouteをしてみよう（注意事項） – SOIの課題ページにある“都道府県スロット”を実行して 出てくる4都道府県から1つ選び，そこにある地方新聞， ラジオ，TV局のWEBサイトを選んでください – 途中経路が***になってしまった場合は以下のようにし てください • 時間を置いて試してみる • だめな場合はフィルタリングされている可能性があるので別の サイトを選ぶ 10
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