情報処理工学12資料 /infoeng12

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1. 情報処理工学 第12回 藤田 一寿 公立小松大学保健医療学部臨床工学科
2. プロトコル
3. プロトコル • ネットワークを通じてコンピュータ 同士がやり取りするための取り決め． • この取り決めがないと情報が伝わら ない． 日本しか分からない 英語しかわからない 情報が伝わらない 英語で伝えるというルールにする 情報が伝わる 英語がわかる 英語がわかる
4. プロトコルとOSI参照モデル • プロトコル • どのようなケーブルを使うか． • どのような形式で情報を送るか． • など • プロトコルを7層に分けたものがOSI参照モデル
5. TCP/IP • インターネットの通信で事実上の標準（デファクトスタンダード）と して用いられる通信プロトコル • IP (Internet Protocol) • 複数のネットワークをつないで，その上をパケットが流れる仕組みを規定． • 第3層 • TCP (Transmission Control Protocol) • 正しく情報が送られたことを保証する仕組みを規定． • 第4層 • インターネットの技術をそのままLANなどに応用したネットワークを イントラネットと呼ぶ．
6. ネットワークのサービスとプロトコル • HTTP (HyperText Transfer Protocol ) • Webサイトの転送に利用するためのプロトコル． • FTP (File Transfer Protocol) • ファイル送信サービスを利用するためのプロトコル． • NTP (Network Time Protocol) • コンピュータの時間合わせを行うためのプロトコル． 〇〇.thmlを見たい 送るよ
7. 電子メールのためのプロトコル． • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) • 電子メールを送受信するためのプロトコル． • POP (Post Office Protocol) • メールサーバに溜まった電子メールを自分のコンピュータに読み込むため のプロトコル． • メールサーバから自分のコンピュータに電子メールを移動させることを受 信と考えると，受信用のプロトコルとも言える． 送るよ 受け取るよ 受け取りたい 送るよ
8. 演習 • データの保存やデータ通信プロトコル（通信手順などの約束 事）について誤っているのはどれか． (ME2第29回) 1. HTTP：Webページの閲覧に用いられるプロトコル 2. TCP/IP：インターネットで使われている基本的プロトコル 3. DICOM：医療用ディジタル画像に関するフォーマット 4. SSL：電子メールの送信用プロトコル 5. FTP：ファイル転送に用いられるプロトコル
9. 演習 • データの保存やデータ通信プロトコル（通信手順などの約束 事）について誤っているのはどれか． (ME2第29回) 1. HTTP：Webページの閲覧に用いられるプロトコル 2. TCP/IP：インターネットで使われている基本的プロトコル 3. DICOM：医療用ディジタル画像に関するフォーマット 4. SSL：電子メールの送信用プロトコル 電子メールの送受信で使われるのはSMTP，SSL (Secure Sockets Layer)は通 信を暗号化するための仕組み． 5. FTP：ファイル転送に用いられるプロトコル
10. インターネット
11. インターネット • 家や会社，学校などの単位ごとに作られた１つ１つのネット ワークが更に外のネットワークともつながるようにした仕組み( 総務省，国民のための情報セキュリティサイトより)． ーネットは、家や会社、学校などの単位ごとに作られた１つ１つのネットワークが、さらに トワークともつながるようにした仕組みです。外のネットワークと接続するために、ルータと 機器や、インターネットサービスプロバイダと呼ばれる通信事業者のサービスを利用しま 模でコンピュータ同士を接続した、最も大きいネットワークといえます。 ワーク上で、情報やサービスを他のコンピュータに提供するコンピュータをサーバ、サーバ (http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/security/basic/service/02.html)
12. インターネット・サービス・プロバイダ (ISP) • しばしばプロバイダとも呼ばれる． • ユーザに対しユーザのコンピュータをインターネットへ接続す るための手段をサービスとして提供する事業者のこと． 光回線など ISP インターネット
13. IPアドレス • インターネット（TCP/IPのネットワーク）につながっているコ ンピュータやネットワークを管理する番号のこと． • インターネット上の住所の意味合い． • IPアドレスは重複してはならない． 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.6 192.168.1.2 重複はダメ
14. IPアドレスの値 • IPアドレスは32桁の2進数で表される (IPv4)． • 例：11000000101010000000000100000001 • これを10進数に直したものを人間は普段使っている． • 例：192.168.1.1 • 8ビットごとに . が入る．
15. 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IPアドレスアドレス • インターネットで用いるIPアドレス • １つの番号が世界でただ一つの機器を指し示すことが保証されなければな らないため，地域ごとのNIC (Network Information Center)と呼ばれる民間 の非営利機関によって管理されている． • JPNIC(社団法人日本ネットワークインフォメーションセンター) • プライベートIPアドレス • LAN内で使えるIPアドレス • LAN内で重複しなければ，システム管理者が自由に使うことができる． • プライベートIPアドレスとして使えるものは，10.0.0.0-10.255.255.255， 172.16.0.0-172.31.255.255，192.168.0.0-192.168.255.255である．
16. IPv6 • IPv4（前述のIPのこと）の後継のプロトコル． • IPv6ではIPアドレスを2^128個使用できる． • IPv4ではIPアドレスが2^32（約43億）個しか使えないため， IPv6への移行が緩やかに行われている．
17. ドメイン名 • IPアドレスは数字の羅列であるため，人間にとっては覚えにく いしわかりにくい． • IPアドレスに対して，文字で別名を付けたものをドメイン名と いう． • 例 • www.uec.ac.jpは130.153.9.34を表す． • acに当たる部分は，acなら大学，coなら企業のように組織の種 類を表す． • jpの部分は国を表す． 一対一対応 www.foobar.co.jp 192.168.1.1 組織 国
18. ドメイン名の管理 • IPアドレスとドメイン名は一対一に対応しなければならない． • 日本ではJPRS (日本レジストリサービス)が管理している． • IPアドレスとドメイン名を結びつける仕組みをDNS(Domain Name System) という． • DNSを提供するサーバのことをDNSサーバと言う． www.foobar.co.jpはどこ 192.168.1.1だよ DNSサーバ
19. IPアドレスのネットワーク部とホスト部 • IPアドレスはネットワークごとに分かれるネットワークアドレ ス部とネットワーク内でコンピュータを識別するためのホスト アドレス部に分かれる． • 例えば，次のIPアドレスは頭の２４ビットがネットワークアド レスを表し，後ろの８ビットがホストアドレスを表す． • 11000000 10101000 00000001 00000011 • 192.168.1.3
20. IPアドレスのクラス • IPアドレスにはネットワークの規模によって大きく３つのクラスに分 かれている． • クラスA • 0.0.0.0 – 127.255.255.255 • 大規模ネットワーク用 • ネットワークアドレス部がIPアドレスの先頭８ビット • クラスB • 128.0.0.0 - 191.255.255.255 • 中規模ネットワーク用 • ネットワークアドレス部が先頭１６ビット • クラスC • 192.0.0.0 – 223.255.255.255 • 小規模ネットワーク用 • ネットワークアドレス部が先頭２４ビット
21. サブネットワーク • ネットワークに接続する機器が多い場合，管理しやすくするた めに小さく分割したネットワークにする．その小さく分割した ネットワークのことをサブネットワーク（サブネット）という．
22. サブネットマスク • ネットワークをサブネットに分割する際，サブネットに所属する機器 のIPアドレスはまとまっていたほうが（連番のほうが）管理しやすい． • IPアドレスの範囲を表したものをサブネットマスクという． • 192.168.0.1から192.168.0.255の範囲のIPアドレスを1つのサブネット で使いたい場合 • 11000000 10101000 00000000 00000001 (192.168.0.1)から • 11000000 10101000 00000000 11111111 (192.168.0.255)まで • １つのサブネットが使う． • １つのサブネットが用いる２進数表示のIPアドレスを見ると，１つのサブネット 内でIPアドレスの先頭２４ビットは共通している． • 共通する２進数部分を１とすると • 11111111 11111111 11111111 00000000 (255.255.255.0) • となる．これがサブネットマスクである．
23. サブネットマスクの例 • 192.168.0.1から192.168.0.255の範囲のIPアドレスを４つのサブネッ トで使いたい場合 • サブネット１：11000000 10101000 00000000 00000001から • 11000000 10101000 00000000 00111110 • サブネット２：11000000 10101000 00000000 01000001から • 11000000 10101000 00000000 01111110 • サブネット３：11000000 10101000 00000000 10000001から • 11000000 10101000 00000000 10111110 • サブネット４：11000000 10101000 00000000 11000001から • 11000000 10101000 00000000 11111110 • 以上の範囲のIPアドレスをそれぞれのサブネットで使う事となる． • 以上から分かるようにサブネットマスクは • 11111111 11111111 11111111 11000000 (255.255.255.192) • となる．
24. サブネットマスクとIPアドレス • サブネットマスクが255.255.255.192のとき，次のIPアドレスの ネットワークアドレス部とホストアドレス部を確認する． • 11000000 10101000 00000000 11000001 • サブネットマスクが１の部分，つまりIPアドレスの先頭２６ ビットまでがネットワークアドレス部となる．ネットワークア ドレス部の最後の２ビットはサブネットを表す． • サブネットマスクが０の部分，つまりIPアドレスの後ろ６ビッ トがホストアドレス部となる．
25. サブネットマスクの表記 • サブネットマスクとIPアドレスの表記には３種類ある． • ２進数表記（省略） • １０進数表記１ • 192.168.0.1/ 255.255.255.0 • 上記の表記では，IPアドレスは192.168.0.1，サブネットマスクは 255.255.255.0となる． • １０進数表記２ • 192.168.0.1/ 24 • 上記の表記では，IPアドレスは192.168.0.1である．２４はサブネットマス クが先頭２４ビット１であることを示すため，サブネットマスクは 255.255.255.0となる．
26. サブネットマスクの注意 • ホストアドレス部が全て０のIPアドレスはネットワークアドレ スとなる． • ホストアドレス部が全て１のIPアドレスはブロードキャストア ドレスとなる．
27. DHCP • LANにつなぐ機器が増えると１台１台にIPアドレスを振り分け るのが難しくなる． • DHCP (Dynamic Host Configuration Protcol) を使うことで，IP アドレスなどのネットワーク設定を自動で行うことができる． (金谷，服部，基礎から学ぶ医療情報)
28. NAT • グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを１対１で結 びつけて，相互に変換を行う．インターネットに同時に接続で きる台数はグローバルIPアドレスの個数分だけ． (金谷，服部，基礎から学ぶ医療情報)
29. プロキシサーバー • プロキシサーバー (Proxy Server：代理サーバ)は，内部のコン ピュータが外部に接続する際，内部のコンピュータの代わりに 外部にアクセスするサーバである． • 外部への接続を集中管理できるためセキュリティ対策にもちい られる． (金谷，服部，基礎から学ぶ医療情報)
30. 演習 • 誤っている組み合わせはどれか．第30回ME2種 1. ファイル形式 - IPv6 2. 解像度 - dpi 3. カラー表示 - RGB 4. 写真 - JPEG 5. 画素 - pixel
31. 演習 • 誤っている組み合わせはどれか．第30回ME2種 1. ファイル形式 - IPv6 2. 解像度 - dpi 3. カラー表示 - RGB 4. 写真 - JPEG 5. 画素 - pixel
32. 演習 • IP アドレスについて誤っているのはどれか。 第33回臨床工学技 士国家試験 1. IPv4 は 8 ビットごとに 192．168．100．1 のように表記して いる。 2. ネットワークアドレス部とホストアドレス部で構成される。 3. グローバル IP アドレスは各国の政府機関で管理されている。 4. LAN 内のみで使えるアドレスをプライベート IP アドレスとい う。 5. 枯渇に対応して 128 ビットの IPv6 への移行が進められている。
33. 演習 • IP アドレスについて誤っているのはどれか。 第33回臨床工学技 士国家試験 1. IPv4 は 8 ビットごとに 192．168．100．1 のように表記して いる。 2. ネットワークアドレス部とホストアドレス部で構成される。 3. グローバル IP アドレスは各国の政府機関で管理されている。 地域ごとのNIC (Network Information Center)と呼ばれる民間の非営利機関 によって管理されている． 4. LAN 内のみで使えるアドレスをプライベート IP アドレスとい う。 5. 枯渇に対応して 128 ビットの IPv6 への移行が進められている。
34. 演習 • コンピュータネットワークに関係する用語とその機能との組み 合わせで正しいのはどれか．第28回臨床工学技士国家試験 a. DNS IPアドレスとホスト名の変換 b. WPA 広域ネットワーク c. HTML インターネット上の資源の位置を表す識別子 d. HTTP 光ファイバを用いたインターネット接続サービス e. SMTP 電子メールの配送
35. 演習 • コンピュータネットワークに関係する用語とその機能との組み合わせ で正しいのはどれか．第28回臨床工学技士国家試験 a. DNS IPアドレスとホスト名の変換 正しい． b. WPA 広域ネットワーク 無線LANの暗号化方式．よって間違い．広域ネットワークはWAN． c. HTML インターネット上の資源の位置を表す識別子 HTMLはHyper Text Markup Languageの略でウェブサイトを作るときに用いられる． よって間違い． d. HTTP 光ファイバを用いたインターネット接続サービス HTTPはウェブサイトの閲覧で用いられるプロトコル．よって間違い． 光ファイバーはFTTH． e. SMTP 電子メールの配送 正しい．
36. 演習 • コンピュータネットワークに関係する用語と説明との組み合わ せで間違っているのはどれか．第31回臨床工学技士国家試験 1. TCP/IP インターネットで用いられる標準プロトコル 2. FTP ファイル転送のためのプロトコル 3. HTTPS 通信内容を暗号化したHTTPプロトコル 4. SMTP ネットワーク管理のためのプロトコル 5. POP 電子メールをサーバから取得するためのプロトコル
37. 演習 • コンピュータネットワークに関係する用語と説明との組み合わ せで間違っているのはどれか．第31回臨床工学技士国家試験 1. TCP/IP インターネットで用いられる標準プロトコル 2. FTP ファイル転送のためのプロトコル 3. HTTPS 通信内容を暗号化したHTTPプロトコル 4. SMTP ネットワーク管理のためのプロトコル SMTPはSimple Mail Transfer Protocolの略で電子メールを送受信（転送） するためのプロトコル． 5. POP 電子メールをサーバから取得するためのプロトコル
38. 期末試験 • 第15回（1月29日）講義に実施 • 時間は30分 • 範囲は第8回（ハードウェア）から第14回（セキュリティ）の講 義で取り扱った内容 • 国家試験，ME2種の過去問を改変したものを出題 • 筆記用具，スマホ or PCのみ持ち込み可能 • 不合格となった学生がいた場合は，再試の連絡を掲示板する． • 定期試験ができると国家試験もできるようになるので頑張ろう．