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情報処理工学11資料 /infoeng11

情報処理工学11資料 /infoeng11

Kazuhisa Fujita

December 14, 2022
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  1. LANとWAN • LAN (ラン,Local Area Network) • 事業所や家など局所的な狭い範囲のネットワーク • WAN(ワン,Wide

    Area Network) • LAN同⼠を広域に結ぶネットワーク • 広い意味でインターネットもWANの⼀種
  2. ネットワーク機器 • インターネットは世界中のコンピュータがつながっている. • コンピュータをネットワークにつなぐにはその間をつなぐ機器 が必要となる. 4 `"  ‘S

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  3. ネットワーク機器 • ネットワークカード,NIC (Network Interface Card) • コンピュータをネットワークに接続するための拡張カード. • 別名LANボード.

    • リピータ • ケーブルを流れる電気信号を増幅し,伝送路を延⻑する. • 物理層. • ブリッジ • データリンク層の中継を⾏う. • セグメント間の中継を⾏う.流れたパケットのMACアドレス情報を確認し, 他⽅のセグメントにパケットを流す. (I-O DATA) ÿ  F*   ĕω    \  ! ˀ ŋ ͅȭB  F  Һ  e Ƀӄ w с¥ ʸ Ħ É 7 ״    ļ͙   & ‡ É 7 ®  e ˀˠ  x Ǣ с¥  B    Õ@ʘ ljƖ ŋ F B  ‡ É 7 ® Fħ   כ ֙  6  Ȭ[ Dž  ”   ¥  % # »  œƙ  ʧÜ ʙ|ƚ +1 &(/5 32)4  s :®°  #-6 3 !* þ ; ʍ ³ŦƯ ࢙ħ࢐ (⾦⾕,服部,基礎から学ぶ医療情報)
  4. ネットワーク機器 • ハブ • LANケーブルのポートを複数持つ集線装置. • リピータハブ • リピータを複数束ねたもの. •

    スイッチングハブ • ブリッジを複数束ねたもの. • ルータ • ネットワーク層の中継する. • 異なるネットワーク同⼠の中継の役割を果たす. • ゲートウェイ • トランスポート層以上が異なるネットワークの間でプロトコルの変換による中継 を⾏う. • LANと外部ネットワークとの出⼊り⼝になるルータのことをゲートウェイと呼ぶ こともある.  & ‡ É 7 ®  e ˀˠ  x Ǣ с¥     B *    ɑ l ȑϕǀ d  B    Õ@ʘ ljƖ ŋ F B  ‡ É 7 ®  e Ƀ ӄ w с¥ A  å´ʬ ¬ à Fħ   כ ֙  6  Ȭ[ Dž  ”   M I   Ȼ૙чק9 ĕ ω  $   с ¥  % # »  œƙ  ʧÜ ʙ|ƚ  ĕω  с¥     ɑ l ȑҬǀ  d +1 &(/5 32)4  [  [  [  [  [  [  [  [ [  [ [  [ ¦”˜ ò úăö ghƖ  s :®°  ¨I ›JĨ®Ŋ  #-6 3 !* ,.3$ Z_ þ ; 3 *ªĸ²I¼  ʍ ³ŦƯ ࢙ħ࢐ ࡷࣶક࠽ࡲਧ। ŌüĈ  & ‡ É 7 ®  e ˀˠ  x Ǣ с¥      B    Õ@ʘ ljƖ ŋ F B  ‡ É 7 ®  e Ƀ  Fħ   כ ֙  6  Ȭ[ Dž  ”   M I   ¥  % # »  œƙ  ʧÜ ʙ|ƚ  ĕω +1 &(/5 32)4  s :®°   #-6 3 !* þ ; ʍ ³ŦƯ ࢙ħ࢐ ࡷࣶક࠽ࡲ スイッチングハブ ルータ (⾦⾕,服部,基礎から学ぶ医療情報
  5. 伝送媒体の種類 • 同軸ケーブル • 内部は中⼼から中⼼導体,絶縁体,外部導体,⽪膜 で構成される. • 10BASE5, 10BASE5(バス型ネットワーク)で使 ⽤される.

    • ツイストペアケーブル • 2本の導線を撚り合わせたもの. • 10BASE-T,100BASE,1000BASEなどに⽤いられ る.つまり,簡単に⾔えば⼀般的なLANケーブルに ⽤いられる. • 光ファイバーケーブル • 光回線に⽤いられる. • 家庭⽤光回線をFTTH(Fiber To The Home)という. ˫3 ̈˗ ˜̣ 2 W ” ÔL (ϊ Ж ɼ Ǧэ VA=>@ ΢ѧYœ˜ Ņň&͵çƼ ȃµȯ¶ XYAs Ƌā? Ǻǻ Ǽ͘ ȿݝ ҭ Ƈƈ Ɖ Ņň Ұс ˲ ͈ ͉ ͊ Ɵ ͋ ͌ λѶݝ (̑  ˟̘L? ʀ ͍ ͎ Ɵ ͏ Ǧю LJDžŅň&§Ƽ ƒőѣ҄ƥ6χ? ǹ (ѻ̀˃ ? фL (ǹLé V 3]ˆ‰–z–{–| 4;ÏÎҐɎ č  ƆĔ ɏ ˷IJĶЕ uIJĶǗ ƆĔ  čTЇʲut IJĶǗ¼ȂŴ Œ Fd ĸVŗt<X þÖÂeĚÂeˁ”  5 ( ʼ H  $ ȯ ; Ō  ö, ܺ൞ԝࠅԝ Ō " ö n ŕ H ķŌ " ö,  U ġƉ  ' i<ğÉ ÂeĚĠŘ Ȍʴ -൹ã IJ  Äŏ Ƞģȃđ ʞ ĭ   É 2   Í1] ~3 ʼ H  $ ȯ ; Ō  ö, Ä଒଎ͩࢷͥ rৄज Khě»˺q z վޱǿγച 5 ֎    lj¤ !     Ťª   Ȇ H ȅȌʴ ɏ̨  ¤ ! (臨床⼯学講座医⽤情報処理⼯学) ® , Ğ öǎ˟hÁĔ ˫3 ̈˗ ˜̣ 2 W ” ÔL (ϊ Ж ɼ Ǧэ VA=>@ V 3]ˆ 4;ÏÎҐɎ č ® , Ğ öǎ˟hÁĔ ˫3 ̈˗ ˜̣ 2 W ” ÔL (ϊ Ж ɼ Ǧэ VA=>@ ΢ѧYœ˜ Ņň&͵çƼ ȃµȯ¶ XYAs Ǻǻ Ǽ͘ ȿݝ ҭ Ƈƈ Ɖ Ņň Ұс ˲ ͈ ͉ ͊ Ɵ ͋ ͌ λѶݝ (̑  ʀ ͍ ͎ Ɵ ͏ Ǧю LJDžŅň&§Ƽ ƒőѣ҄ƥ6χ? ǹ (ѻ̀˃ ? фL (ǹLé V 3]ˆ‰–z–{–| 4;ÏÎҐɎ č  ƆĔ ɏ ˷IJĶЕ uIJĶǗ ƆĔ  čTЇʲut IJĶǗ¼ȂŴ Œ
  6. 無線LAN • 電波を使い無線で通信を⾏う. • IEEE802.11シリーズとして規格化されている. 規格 周波数帯 最⼤通信速度 特徴 IEEE802.11a

    5Ghz 54Mbps 電⼦レンジなどの家電や Bluetoothの電波障害を受け にくい. 障害物に弱い. IEEE802.11b 2.4GHz 11Mbps 電⼦レンジなどの家電や Bluetoothの電波障害を受け やすい. 障害物に強い. IEEE802.11g 2.4GHz 54Mbps IEEE802.11n 2.4GHz 600Mbps 5GHz 600Mbps 電⼦レンジなどの家電や Bluetoothの電波障害を受け にくい. 障害物に弱い. IEEE802.11ac 5GHz 6.9Gbps
  7. 無線LANの暗号化技術 • 電波は盗聴される可能性があるため,通信を暗号化するなどの 対応が必要となる. • 暗号化⽅式 • WEP (Wired Equivalent

    Privacy) • 無線LANの世界で初めて登場した暗号化⽅式. • いくつか問題があるため,現状では使⽤しないことが推奨されている. • WPA (Wi-Fi Protected Access) • WEPの代わりとして考えられた⽅式. • WPA2 • WPAの改良版. • WPA2-PSKが⼀般家庭での使⽤において推奨されている.
  8. 暗号化以外のよくあるWi-Fiのセキュリティ設定 • SSIDのステルス化 • アクセスポイントの⾃動検出機能などでアクセスポイントを発⾒できない ようにすること. • ステルス化により,その場にアクセスポイントがあることを発⾒されにく くなる. •

    発⾒する⽅法はあるため,セキュリティ対策の効果は薄い. • MACアドレスフィルタリング • MACアドレスにより通信できる機器を制限する. • MACアドレスを特定,偽装することは可能なため,セキュリティ対策の効 果は薄い.
  9. ネットワークの接続形態(トポロジー) • スター型 • ハブを中⼼として放射状にコンピュータを接続する形態. • バス型 • 1本の期間となるケーブルに,コンピュータを接続する形態. •

    リング • リング状にコンピュータを接続する形態. h   L9sJ ? G Y ] 2 WU s0Я Ñ  ” ( + į  # ̿ʷׂ/ϵͩŞͨ .$      Ă ” ( + į  #  Ȕ  Ă ” ( + į  #  =  cĂ ” ( + į  #  .0    U 80H6 3 5 @ B , TG    5   “V E  ů  /  * ² §“V E  ů  / ~  e ğ É Ÿ Ȱ ¼Ʒ ÁǴrV   ' ( ЮbŽ  á â ȴƁ   ' >&&ยÁǴrVӀย >ยəǴrVɬย >&ยəǴrV 1 éğg #  8 ą~m = {  $ Dz  îť  ' Š&&Ÿɬย >Ï&ยŸӀย >&&ยŸӀย >ԛ&&&ยŸ  -    5   “V E  ů  /  * ² §“V E  ů  / ~  e ğ É Ÿ Ȱ ¼Ʒ ÁǴrV   ' ( ЮbŽ  á â ȴƁ   ' >&&ยÁǴrVӀย >ยəǴrVɬย >&ยəǴrV 1 éğg #  8 ą~m = {  $ Dz  îť  ' Š&&Ÿɬย >Ï&ยŸӀย >&&ยŸӀย >ԛ&&&ยŸ  -    N t ְ ȡbEơיąȰְ   ÂeğÉǒƳ ÁǴrV( Ɩ ȡbEơ ī  ķ  µէ– ąƽי @Ʈ|l > Ō  ö, m = {  $ Dz  — 5 Ō  ö, ġƉ Ďࢌڬ࣎ Ō  ö, ǒƳ ¼ƷƷŸ  ƒ י スター型 バス型 リング型 (⽇本臨床⼯学技⼠教育施設協議会, 医⽤情報処理⼯学)
  10. 演習 • ハブやスイッチなどの集線装置を中⼼に,複数台の情報機器を 接続するネットワーク・トポロジーはどれか.第35回臨床⼯学 技⼠国家試験 1. バス型 2. スター型 3.

    リング型 4. ピアツーピア型 5. メッシュ型 h   L9sJ ? G Y ] 2 WU s0Я Ñ  ” ( + į  # ̿ʷׂ/ϵͩŞͨ .$     + į  #  Ȕ  Ă ” ( + į  #  =  cĂ ” ( + į  #  .0  U 80H6 3 5 @ B , TG   Ȕ  Ă  Î fÉʵƷş åø –³ ƔĄ `  ïĩ¼ȼ&Œn&¼3  ÎǐÝgSĩĉ[ / ÎǐÝgSĩĉ˧  ƔĄ  > ÉʵƷ Ȯåהדu Ñ Ǡo  Ñ  6G̨ȡ % ȇ͸     Ť ÎǐÝgSĩȊ˧ ̰eэ Ƒåø Ŵ͞Ȕù˜Â  + d  q  " Ñ ŷѱѲظ   å ø  À ͟   ” ( + į  # Ǚ  ¶  – ³ ҨǐÝgSĩȊ[ ։չ  ǡÊő ƥ Ă ÝȺÄ ïċ8è’n&ĸ۳Ï&Ր j’nj&ȏ{  È|  1 ” #   Ŕϡ  ŋ åø ” ( + į  # Ǚ  ¶–³ U 0 1 BH7 3 5 @ B , RG    5   “V E  ů  /  * ² §“V E  ů  / ~  e ğ É Ÿ Ȱ ¼Ʒ ÁǴrV   ' ( ЮbŽ  á â ȴƁ   ' >&&ยÁǴrVӀย >ยəǴrVɬย >&ยəǴrV 1 éğg #  8 ą~m = {  $ Dz  îť  ' Š&&Ÿɬย >Ï&ยŸӀย >&&ยŸӀย >ԛ&&&ยŸ  -    N t ְ ȡbEơיąȰְ   ÂeğÉǒƳ ÁǴrV( Ɩ ȡbEơ ī  ķ  µէ– ąƽי @Ʈ|l > Ō  ö, m = {  $ Dz  — 5 Ō  ö, ġƉ Ďࢌڬ࣎ Ō  ö, ǒƳ ¼ƷƷŸ  ƒ י ; , n ŕ ī % $ |l Ō  ö, ġƉ — sʊ Ƞģιđ ȟ  ĭ  '  G  p/¯° A.rm " $  /  W  =է– λÁ ǎ   ' Ƕܿ  ` ½ơơơ Ï&?ȟŠ Ї׽ Ĕ  ' ƕŃg ` $  /  Ø % G  =  k  ć—D  Ībڐ    ÂeğÉ À ÁǴrV 1 >ú ÁǴrV ѯ i<  J  FÕ΁Ĺáâ 5 W  =ƙ ĪbŽ  5   “V E  ů  /  * ² §“V E  ů  / ~  e ğ É Ÿ Ȱ ¼Ʒ ÁǴrV   ' ( ЮbŽ  á â ȴƁ   ' >&&ยÁǴrVӀย >ยəǴrVɬย >&ยəǴrV 1 éğg #  8 ą~m = {  $ Dz  îť  ' Š&&Ÿɬย >Ï&ยŸӀย >&&ยŸӀย >ԛ&&&ยŸ  -   スター型 バス型 リング型 ピア・ツー・ピア型 フルメッシュ型
  11. 演習 • 画素数128×128,各画素が16階調の⽩⿊濃淡で表されるディジ タル静⽌画像を毎秒4枚送信したい.このときに必要な通信速 度は何bps(ビット/秒)か.ただし,画像の圧縮はせず,制御 ⽤の信号などは考えないものとする.また,1k(キロ)は2!"を 表すものとする.第21回ME2種 1. 画素数を求める. 128*128=2^7*2^7=2^14

    2. 画像のデータ量を求める. ⾊はグレースケール16階調なので,1画素あたり4bitのデータ量を持つ. 画像1枚のデータ量は, 2^14*2^2=2^16 3. 画像のデータ量に1秒あたりの枚数をかけたものが通信速度となる. 2^16*2^2=2^18bps=2^8kbps=256kbps
  12. サーバの種類 • ファイルサーバ • ファイルを共有を提供するサーバ. • NAS (Network Attached Storage)

    • ネットワークに接続して使⽤する記憶装置.ファイルサーバに特化した機器. • メールサーバ • 電⼦メールのやり取りを⾏うサーバ. • Webサーバ • ウェブサイトを配信するサーバ. • プリントサーバ • プリンタをネットワーク上で使えるようにするサーバ. • データベースサーバ • データベースを持ち,データベースの管理システムが動作しているサーバ. • クライアントからのリクエストに応じデータベースの処理を⾏う.
  13. クラウドの何が嬉しいのか • コスト削減 • システム構築する必要なし. • 導⼊コストが安い. • ⾃前で管理しない. •

    ⾼機能なシステムを安く使える. • 便利 • どこでも使える. • いつでも最新バージョン. اۀͷΫϥ΢υαʔϏεΛར༻͍ͯ͠Δཧ༝ ྩ࿨ݩ೥൛৘ใ௨৴നॻ
  14. IoT • IoT (Internet of Things)とはモノのインターネットとも呼ばれ, あらゆるモノがインターネットにつながる社会やその様⼦を表 す. • 現在でも,パソコンやスマートフォンだけではなく,テレビ,

    スマートスピーカー,⾞,監視カメラ,電⼦レンジなどもイン ターネットに繋がっている場合がある. • IoT機器とは,インターネットに繋がるあらゆるモノのことで, 特にパソコンやスマートフォンのような以前からインターネッ トにつながっていたIT機器以外を指すことが多い. データ
  15. 演習 • クライアント・サーバシステムについて誤っているのはどれか.第35 回臨床⼯学技⼠国家試験 1. サービスを提供する側をサーバと⾔う. 2. サーバの障害はシステム全体に影響する. • この⽂章だけでは正解は不正解かわからない.

    • クライアントサーバシステムは垂直分散システムなので,⼀般的には⼀つのサー バの障害が他のサーバに影響を及ぼさないためシステム全体に影響しない. • ⼀⽅,そのサーバが提供するサービスは使えなくなるのでクライアント全体に影 響するとも⾔える. 3. クライアントの増加はサーバの負荷を軽減させる. サーバを使⽤するクライアントが増えると負荷が増加します. 4. Webブラウザはクライアントソフトである. 5. 電⼦メールの配送はメールサーバが⾏う.
  16. 演習 • 情報⽤語の``IoTʼʼはどれか.第41回ME2種 1. Internet of Things 2. Information of

    Technology 3. Interface of The device 4. Introduction of Thesis 5. Instant of Time
  17. 演習 • 情報⽤語の``IoTʼʼはどれか.第41回ME2種 1. Internet of Things 2. Information of

    Technology 3. Interface of The device 4. Introduction of Thesis 5. Instant of Time
  18. 問題 • 病院内にある業務システムを,インターネット上でソフトウェ アを利⽤するクラウドサービスSaaS (Software as a Service)に 移⾏する際の利点はどれか.(臨床⼯学技⼠国家試験36) a.

    導⼊時の費⽤負担だけで済む. b. 保守・管理業務の負担が少なくなる. c. 導⼊後の利⽤量の増⼤に対応しやすい. d. カスタマイズの⾃由度が増える. e. ネットワーク障害に強くなる.
  19. 問題 • 病院内にある業務システムを,インターネット上でソフトウェ アを利⽤するクラウドサービスSaaS (Software as a Service)に 移⾏する際の利点はどれか.(臨床⼯学技⼠国家試験36) a.

    導⼊時の費⽤負担だけで済む. 通常,使⽤料がかかります. b. 保守・管理業務の負担が少なくなる. c. 導⼊後の利⽤量の増⼤に対応しやすい. d. カスタマイズの⾃由度が増える. すでに出来上がったシステムを使うので⾃由度は少ない. e. ネットワーク障害に強くなる. 施設内のネットワーク障害が発⽣するとクラウドサービスは使えなくなる.