ネットワークってたぶんこんなもん part1

IP の基礎的な部分です。 ちなみに資料はほとんど使い回し。

🎵 本日の一曲

ぎたーそろすきー

ネットワークってなんだろう

死ぬほどいろんなもので例えて説明するせいで、真面目に説明したことない。

真面目に説明する

真面目じゃない説明はあと回し

ネットワークは、網状に作られたもの1を指す。
その一つにコンピューターネットワークがある。これ以降ネットワークとは、コンピューターネットワークを指すこととする。

ネットワーク技術は、複数のコンピューター間を接続する技術のことである。

コンピューターとは PC やスマートフォンはもちろんこと、ルーターやスイッチ、テレビ、近年では洗濯機や冷蔵庫なども該当する。
ここでは、計算ができる、データ処理ができることに加え、ネットワークに参加できる機器をコンピュータもしくはノードと呼ぶ。

LAN

家庭内や会社内といった 単独の組織内で用いられるネットワークを Local Area Network(LAN) と呼ぶ。
私有ネットワークでもあり、ほとんどの初学者は LAN を中心に触れ、学ぶことになる。
この本も、主に LAN についての解説を中心に行う。

WAN

LAN の対義語として機能する。 異なる組織間をつなげたり、異なる国間をつなげる際に用いられるネットワークを Wide Area Network(WAN)と呼ぶ。 ISP などと呼ばれる回線事業者が管理するネットワークである。

通信技術

コンピューターは、メーカーによって異なるアーキテクチャ、設計思想で製造されており、ひとえに共通化が難しいものである。 Apple 社の mac シリーズは、過去に二度もアーキテクチャを変更したが、互換性を保つために Rosseta というプログラムを用意してきた。

互換性とは、プログラムが異なるシステムで、異なるアーキテクチャのハードウェアを用いても動作することを言う。
互換性を意識しないプログラムは、システムやハードウェアが限定されてしまうこととなる。つまり、利便性が損なわれてしまうことになる。
しかし、多くのコンピューターに対応させることは、その分の開発リソースを割かなければならず、結果的に開発費が増えてしまう。

tip

システムやハードウェアも互換性は重要である。 Rosseta のように、メーカーが直にシステムの互換性を持たせることによって、
システムやハードウェアの価値を高めることにつながる。

ネットワークに置いても重要な問題であり、通信方式に互換性がなければ、異なるメーカのハードウェア間では通信できない恐れがある。
通信においては、通信プログラムが互換性を持つのではなく、通信プロトコルによって全てのメーカ・ハードウェアに共通化を促している。

情報通信におけるプロトコルは、議定書のように書類で管理される。
ほどんどのプロトコルは、ハードウェアのプロトコルは ISO や IEEE、ソフトウェアのプロトコルは RFC によって管理されている。

note

議定書は protocol の和訳。 他には仕様、規定など2

ネットワークって多分こんなもん part1

真面目に解説して疲れたので以下適当に知ってること書きます。

IPv6

次世代の Internet Protocol。 これに置き換えようと色々頑張ってる。
IPv4 の 4 倍の長さを持つアドレス(32bit -> 128bit)
アドレスが長く割り当てずらい欠点を克服するために、RA と DHCPv6 という仕組みが存在してる。

prefix と suffix

IPv6 アドレスは、IPv4 アドレスと同じく、ルーティングに使われる。
このルーティングというのは、アドレスの左から右にかけて、細かくなっていく

似たようなものとして郵便番号がある。 郵便番号も、左から右にかけて情報が細かくなる

IP アドレスの最後に/で区切り、v4 なら 0-32、v6 なら 0-128 の間の数字をつける表記がある。
これは、先頭からの bit 数を示してる この bit 数で、アドレスの前半、後半を分けて考えることができる。

tip

v4 はサブネットマスクという表記法もあるが、本質的に一緒なので省略。

例えば、
1 つ目、192.168.1.0/16という表記の v4 アドレスがあるとすれば、

  • 192.168
  • 1.0

と分けることができる。
2 つ目、192.168.2.0/16という表記の v4 アドレスがあるとすれば、

  • 192.168
  • 2.0

と分けることができる。
3 つ目、10.0.2.0/16という表記の v4 アドレスがあるとすれば、

  • 10.0
  • 2.0

と分けることができる。

このうち、左側が一致していれば、同じグループのネットワークに所属していると見なすことができる。
つまり、1 つ目と 2 つ目は同じネットワークに所属してる。 一方、右側が一致していても、同じグループとはみなせない
つまり、1 つ目と 3 つ目はもちろん、2 つ目と 3 つ目も同じグループではない

今まで/16でやってきたけど、次に見慣れた/24に変える。 1 つ目と 2 つ目を比較しよう

表記前半後半
192.168.1.0192.168.10
192.168.2.0192.168.20

bit 数を増やすと、1 つ目と 2 つ目が別のグループになってしまった。
言い方を変えると、もっと細かくみたということになる。大雑把、外から見れば 1 つめも 2 つめも同じグループだったが、
詳細に、内から見れば 1 つめと 2 つめは違うグループとなる

実際のルーティングも、外になるほど大雑把にルーティングし、内になるほど細かくルーティングする

参考

wikipedia