情報処理のWeb教科書―IPA情報処理試験対策のお供に!

ネットワーク―通信プロトコル、osi基本参照モデル7階層の覚え方など

トップ 情報処理の知識体系 テクノロジ系 技術要素 ネットワーク

通信プロトコル、osi基本参照モデル7階層の覚え方などネットワーク関連の知識をまとめています。

目次

この記事の目次です。

1. ネットワーク方式

2. データ通信と制御

3. 通信プロトコル

4. ネットワーク管理

5. ネットワーク応用

もっと知識を広げるための参考

更新履歴

1. ネットワーク方式

ネットワークの種類と特徴など、ネットワーク方式についてまとめていきます。

ネットワークの種類と特徴

コンピュータのネットワークは、ネットワークの規模によって、WANやLANなどに分類されることがあります。

WAN

WANとは、読み方はワン、Wide Area Netoworkの略です。物理的に離れた広範囲におよぶネットワークです。

通信事業者のネットワークサービスなどを利用して、本社と支店のような地理的に離れた地点間を結ぶネットワークです。 WANよりも狭い都市レベルのネットワークをMANとよぶ場合もあります。

LAN

LANとは、読み方はラン、Local Area Netoworkの略です。 フロア内や、1つの建物の中など、比較的狭い地域の中でのネットワークです。

ネットワークの種類と特徴に関連したIPA情報処理試験の過去問

以下ではネットワークの種類と特徴に関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

回線に関する計算

回線に関する計算についてみていきます。

待ち行列理論

待ち行列モデルの構成要素、考え方、M/M/1モデルにおける計算、乱数を使用したシミュレーションを理解していきます。

詳細

回線に関する計算に関する計算に関連したIPA情報処理試験の過去問

インターネット技術

インターネット技術についてみていきます。

IPアドレス

IPアドレスとは何か?IPアドレスの基礎知識、グローバルIPアドレスの確認方法など、IPアドレスについてまとめています。

詳細

NAT/NAPT

NATとはプライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互に変換する機能です。 NAPTとはNATの機能に加えてポート番号の付け替えも行う機能です。 NATとは?NAPTとは?どのようなものかをテーマにまとめています。

詳細

2. データ通信と制御

ネットワークアーキテクチャやネットワーク接続など、データ通信と制御についてまとめていきます。

ネットワークアーキテクチャ

OSI基本参照モデルとその覚え方など、ネットワークアーキテクチャについてまとめていきます。

OSI基本参照モデル

通信プロトコルは、ISOが推進するOSIで設計の指針が定められます。 OSIでは、OSI基本参照モデルと呼ばれるネットワークの基本的なモデルを作成しています。

OSI基本参照モデルとは

OSI基本参照モデルとは、ISOが推進するOSIによって作成されたネットワークの基本的なモデルです。 複数メーカーのネットワーク機器同士が問題なく接続できるためにしたがうべき国際標準として、重要な役割を果たしているネットワークの基本的なモデルです。

OSI基本参照モデルの7階層

OSI基本参照モデルは、次の表のように7階層にモデル化しているのが特徴です。

OSI基本参照モデルの7階層
階層内容
第7層アプリケーション層 特定のアプリケーションに特化したプロトコル。 ファイル転送(FTP)やメッセージ通信(電子メール)など、ユーザが実行する多くのサービス間プロトコルを制御する。
第6層プレゼンテーション層 機器固有のデータフォーマットと、ネットワーク共通のデータフォーマットの交換。 文字コードや画像データの表現形式を制御し、効率的なデータ伝送に適した形式に変換する。
第5層セッション層 通信の管理。コネクションの確立/切断。トランスポート層以下の層の管理。 アプリケーションプロセス間の情報の流れなど、通信モードの管理や通信方式、同期方法などを規定する。
第4層トランスポート層 両端ノード間のデータ転送の管理、データ転送の信頼性を提供する。 エンドツーエンド(コンピュータ間)で必要とされる透過的なデータ伝送を提供する。 データに抜けがあると、相手に通知するエラー制御などを行う。
第3層ネットワーク層 アドレスの管理と経路の選択。 複数のネットワークにまたがったコンピュータ間のデータ伝送や、データの経路選択をする中継機能など。
第2層データリンク層 直接接続された機器間でのデータフレームの識別。 ノード間で信頼性の高いデータ伝送を保障する。中継局間のデータ伝送を確実に行う。
第1層物理層 “0”と“1”を電圧の高低や光の点滅に変換する。コネクタやケーブルの形状の規定。 データを電気信号や光信号に変換し、実際の伝送を行う。
OSI基本参照モデルの7階層の覚え方

OSI基本参照モデルの7階層の覚え方のは、「あ、ぷ、せ、と、ね、で、ぶ」です。覚え方のコツは、各層の頭文字をとって、「あ、ぷ、せ、と、ね、で、ぶ」と繰り返し唱えることです。

OSI基本参照モデルに関連した参考書籍

OSI基本参照モデルに関連した参考書籍です。目次や参考いたしました内容をまとめています。

ネットワークアーキテクチャに関連したIPA情報処理試験の過去問

以下ではネットワークアーキテクチャに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

伝送方式と回線

ネットワークで使用される回線の種類、通信方式、交換方式の種類と特徴を見ていきます。

パケット交換方式

パケット交換方式は、データをある一定の大きさ(パケット)の単位に区切り、パケットに送信先などの情報を付加して伝送する方式です。

パケット交換方式では、パケットが交換機内に一度蓄積されるため、原理的にATMより綱内遅延は大きくなります。

ATM

ATMとは、Asynchronous Transfer Modeの略で、非同期転送モードです。 1本の回線を複数の論理回線(チャネル)に分割して同時に通信を行なう多重化方式の一つで、各チャネルのデータを53バイトの固定長データに分割して送受信する方式です。

伝送方式と回線に関連したIPA情報処理試験の過去問

以下では伝送方式と回線に関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

ネットワーク接続

LAN内接続、LAN間接続、LAN-WAN接続の装置の種類、特徴、各装置の機能が、OSI基本参照モデルのどの層に対応するかなど、ネットワーク接続について見ていきます。

詳細

メディアアクセス制御

データの送受信方法や誤り検出方法などを規定するMAC(Media Access Control:メディアアクセス制御)について見ていきます。

CMSA/CD方式

データ転送の構成単位のことをフレームといいますが、伝送路にフレームが流れていないことを確認してから送信する方式をCMSA/CD方式といいます。

詳細

3. 通信プロトコル

OSI基本参照モデルの7階層と対比しながら通信プロトコルについてをまとめていきます。

TCP/IPと、OSI基本参照モデルの7階層との関係

インターネットで使われているプロトコルであるTCPおよびIPと、OSI基本参照モデルの7階層との関係は次のようになります。

TCP/IPと、OSI基本参照モデルの7階層との関係
図 TCP/IPと、OSI基本参照モデルの7階層との関係

データリンク層のプロトコル

ARP など、TCP/IPネットワークにおいて使用されるデータリンク層レベルのプロトコルの役割や機能をまとめています。 またPPPoEブリッジ機能などの解説しています。

詳細

ネットワーク層のプロトコル

サブネットマスクとは何かや計算方法、ブロードキャストアドレスへICMP(Pingコマンド)を実行するとどうなる?などの話題も含めて、ネットワーク層のプロトコルについてまとめています。

詳細

トランスポート層のプロトコル

TCPとUDPの役割、機能、使い分けなどトランスポート層のプロトコルについてまとめています。

詳細

アプリケーション層のプロトコル

HTTP、SMTP、POP、FTP、DNS などの役割、機能、IMAPとPOPの違いなどアプリケーション層のプロトコルについてまとめています。

詳細

LANとWANのインタフェース

LANとWANのインタフェースについてまとめていきます。

無線LAN

無線LANとは、無線LANとは、LANケーブルでつなぐ有線のLAN(ローカルエリアネットワーク)を無線通信で実現したLANのことです。 無線LANとはどのようなものか、無線LANの認定規格の1つのWI-FI(無線LANのアダプタのブランド名)中心に11ad、11axなどのIEEEの規格、セキュリティについてまとめています。

詳細

4. ネットワーク管理

ネットワーク運用管理、snmp、sdnとopenflowの違いなど、ネットワーク運用管理およびネットワーク管理のためのツール、プロトコルの機能、仕組み、利用法をテーマに知識をまとめています。

詳細

5. ネットワーク応用

インターネットやイントラネットなどネットワーク応用について見ていきます。

インターネット

インターネットでのネットワークの応用について見ていきます。

電子メール

電子メールシステムはメールサーバとメールクライアントで構成されており、送信したメールはメールサーバからメールサーバへリレー方式で配送される仕組みです。 電子メールの全般的知識、メールサーバの仕組み、MTAなどについてまとめています。

詳細

Web

WWWはインターネット上で提供されるハイパテキストのシステムです。 Webサーバとクライアント(Webブラウザ)を利用してアクセスします。 WebページはHTML、XMLなどのマークアップ言語で記述されます。 ハイパリンクで簡単に別のページを参照できます。 CGIやURLの構成、クエリストリングなど、Webアプリケーションシステムの仕組み、特徴、機能について見ていきます。

詳細

イントラネット

インターネットの技術を企業内ネットワークの構築に応用したイントラネットについて見ていきます。

サブネットワークとサブネットマスク

ネットワーク内にさらに小さなネットワークを作ることがあります。これをサブネットワークといいます。 サブネットマスクとは、英語でsubnet maskといい、32ビットのIPアドレスの内、どこまでがサブネットワークのアドレスかを示す値です。

プライベートIPアドレスの設定

IPネットワークにおいて、二つのLANセグメントを、ルータを経由して接続、 ルータの各ポート及び各端末のIPアドレスを図のとおりに設定し、サブネットマスクを全ネットワーク共通で255.255.255.128とし、 ルータの各ポートのアドレス設定を正しいとした場合の各端末のIPアドレスの設定について見ていきます。

問36 IPアドレスの設定―平成21年春期応用情報技術者

172.16.0.1のサブネットは、172.16.0.1とサブネットマスク(255.255.255.128=11111111 11111111 11111111 10000000) のANDの値が、172.16.0.0になる値で 172.16.0.0~172.16.0.127の間となります。ただし、最小値と最大値は特殊な用途のため、172.16.0.1~172.16.0.126になります。

同様に172.16.1.5のサブネットは、172.16.1.1~172.16.0.126になります。

サブネット内に入るのはAとDになり、BとCはそれ以外になります。 AとDは正しくIPアドレスが設定できていますが、BとCは正しくIPアドレスが設定できていないということになります。

プロキシサーバ

プロキシサーバには、内部ネットワーク内のPCに代わってインターネットに接続する役割があります。

イントラネットに関連したIPA情報処理試験の過去問

以下ではイントラネットに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

通信サービス

代表的な通信サービスの種類、特徴、機能、利用条件、サービス選択上の留意事項など通信サービスについて見ていきます。

ADSL

ADSLとは、既存の電話加入線を使って高速データ伝送を実現する技術のことを言います。 アナログ電話とデータ通信とで、使用する周波数帯域を分けることによって、両者の同時使用を可能にしています。

上りが0.5M~10Mビット/秒、下りが1.5M~50Mビット/秒程度と、上りと下りの伝送速度が異なる非対称型ディジタル加入者線になります。 ビデオオンデマンドや動画を含むホームページのように、大量のデータをダウンロードするときにより効果的に活用できる通信技術です。

コンピュータをADSLに接続するには、ADSLモデムという信号変換装置が必要になります。 また、ADSLでは音声信号とデータ信号が混在するため、これらの信号を分離するために、スプリッタという装置も必要になります。

CATV

CATVとは、ケーブルテレビのことで、英語でCable televisionといいます。 有線ラジオ放送以外のケーブルを用いて行う有線放送のことを言います。 このCATVの回線を用いて、インターネット接続や電話(固定電話)などのサービスも提供されています。

CATV回線を用いたデータ伝送の特徴

CATV回線を用いたデータ伝送の特徴には以下のようなものがあります。

通信サービスに関連したIPA情報処理試験の過去問

以下では通信サービスに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

モバイルシステム

LTE、キャリアアグリゲーションの意味など、モバイルシステムについてまとめています。

詳細

もっと知識を広げるための参考

更新履歴

戻る

スポンサーリンク

情報処理の知識体系

プログラミング

各試験の問題と解説

ランダム出題・採点アプリ

スポンサーリンク