はじめに
今回は、僕が基本情報技術者試験（以下、FE試験）の勉強で学んだことを、アウトプットすることを目的に記事を書かせて頂いております。わかりにくい部分もあるかと思いますが、誰かの役に立てば嬉しいです。
インターネット＝ネットワークではない
LAN
Local Area Networkの略で、WANに比べて小規模なネットワークです。企業や、事業所のネットワークはLANと呼ばれます。
WAN
Wide Area Networkの略で、一般的に僕たちがよく使うネットワークである、インターネットはLANではなくこちらに分類されます。小規模ネットワークLAN同士をつなぎ合わせたイメージです。
プロトコル
プロトコルとはネットワークの通信規約のことで、先に出てきた、LANやWANによっても、その通信規約が違ったりします。現在は、LANのプロトコルはイーサネット、WANの方はTCP/IP(なんか聞いたことある名前)が主流となっています。なお、HTTPはさらにその上に位置付けられるプロトコルになります。
プロトコルの種類
- HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)：We3bページを閲覧する。
- SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)：メールを送信および転送する。
- POP3(Post Office Protocol)：メールを受信する。
- FTP(File Transfer Protocol)：ファイルを転送する。
- NTP(Network Time Protocol)：時刻を合わせる。
- Telnet：サーバを遠隔操作する。
- SSH(Secure Shell)：暗号化してサーバを遠隔操作する。
メールを送る際のプロトコルの変位
たとえば、メールの送受信の流れAさんからBさんにメールを送るとします。
この場合...
- AさんのクライアントサーバはAさんのメールサーバにメール送信する。(SMTP)
- AさんのメールサーバはBさんのメールサーバにメール送信する。(SMTP)
- BさんのクライアントサーバはBさんのメールサーバに、メールを受信する。(POP3)
※）メールサーバへの送信だけでなく、メールサーバ間の転送もSMTPで行われている。
という感じになります。
回線交換方式とパケット交換方式
古い電話は回線交換方式
回線交換方式は、通信回線が椅子取りゲームのような状態で、混み合うと空きが出るのを待つ必要があります。
インターネットではパケット交換方式
対して、パケット交換方式は、データを小さく分割したパケットを、空いている通信回線でどんどん送るイメージです。医療関係出身の僕は、体がタンパク質を吸収する際、一度アミノ酸に分解して腸で吸収されるイメージで、しっくりきました。回線交換方式のように通信回線を占有せず、その時点で空いている任意の通信回線を使ってどんどんパケットを送るため、通信回線が空くのを待つ必要性が少なく、合理的な方式だと思います。
IPアドレス
よく見る、192.168.33.10...みたいなやつです。郵便物でたとえると、宛先と差出人の情報になります。この情報は、データの転送時にパケットに付与されます。試験ではIPアドレスの構造、適切な割り当て方など様々な問題が出るようです。
伝送速度と回線利用率
伝送速度の単位はbps(bit per second)で、1秒間に何Bitのデータを送れるかを表したものです。しかし、実際は伝送速度の分をそのまま利用できるわけではなく、回線がどれだけ利用されているかで、何パーセントの能力が使えるかで変わってきます。この、伝送速度に対して回線が利用できる割合を、伝送利用率と呼ばれます。
具体例
伝送速度が100Mbpsで、回線利用率が80％であれば、
100(Mbps) × 0.8 ＝ 80(Mbps)
と計算でき、実際に伝送できるデータは80Mbps、と求めることができます。
サーバとクライアント
ネットワークに接続されたコンピューターをその用途によって、サーバとクライアントに分類できます。サーバは何らかのサービスを提供するもの、クライアントはサービスを利用する方、とそれぞれ分けられます。
サーバ
Webサーバ、メールサーバ、DNSサーバ、DHCPサーバなど。
DNSサーバ
Domain Name Systemの略。ドメインをIPアドレスに変換してくれるサービスを提供しています。住所がわからなくて、「株式会社NOVASTO宛」って書いたら、「大阪府吹田市豊津町１５−１１ 2F」と変換してくれるサービスですね。便利！
DHCPサーバ
Dynamic Host Configuration Protocolの略。コンピュータの起動時に、インターネットに接続するための設定を自動で行ってくれるサーバです。インターネットの接続には、IPアドレスや、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバのIPアドレスなど、色々と複雑そうな設定がありますが、DHCPではこれらを、コンピュータ起動時に毎回に毎回設定してくれます。
クライアント
ネットワーク同士を繋げるルーターとプロバイダ
ルーターはデータに付与されたIPアドレスを見て、適切なネットワークに中継すします。ただ、実際にはルーター1つで企業と企業の間を繋ぐことはほとんどなく、インターネット接続業者である、プロバイダを利用するのが一般的です。多数のプロバイダが通信網をつくり、世界中の企業をつないでいるイメージです。
データを手紙に例えると、お互いの住所がIPアドレスで、ルーターは郵便局の小さな支局、プロバイダは郵便局の大きな本局といったところでしょうか。
さいごに
FE試験では、この他にもまだまだネットワークの範囲があります。用語も多いので、過去問を繰り返し一つずつ顔見知りになるのが、早そうです。
最後まで見ていただき、ありがとうございました。また、間違っているところ等があれば、お気軽にコメント頂ければ嬉しいです。
まえだ
参考：出るとこだけ！基本情報技術者 テキスト＆問題集 2019年版
