基本情報技術者試験
こちらより
私情で更新が滞っていたので
前回の更新と続きを書きます。
内容が多いので数日かかってしまいました。
OSI基本参照モデル
第7層 - アプリケーション層
具体的な通信サービス（例えばファイル・メールの転送、遠隔データベースアクセスなど）を提供。
HTTPやFTP等の通信サービス。
第6層 - プレゼンテーション層
データの表現方法（例えばEBCDICコードのテキストファイルをASCIIコードのファイルへ変換する）。
第5層 - セッション層
通信プログラム間の通信の開始から終了までの手順（接続が途切れた場合、接続の回復を試みる）。
第4層 - トランスポート層
通信品質を高くする方法について
ネットワークの端から端までの通信管理（エラー訂正、再送制御等）。
品質の差を吸収した透過的な伝送路を上位層に提供
第3層 - ネットワーク層
ネットワークにおける通信経路の選択（ルーティング）。データ中継。
経路制御を行うのをルータといいます。
第2層 - データリンク層
直接的（隣接的）に接続されている通信機器間の信号の受け渡し。
隣接ノード間での通信方法について
第1層 - 物理層
物理的な接続。コネクタのピンの数、コネクタ形状の規定等。銅線-光ファイバ間の電気信号の変換等。
プロトコル
通信規約、通信手順の意
ネットワーク層: IP
宛先、送信元ホストの指定
トランスポート層: TCP UDP
宛先、送信元アプリケーションプログラムの指定
アプリケーション層
HTTP: webサービスの提供
FTP: ファイルについて
SNMP: ネットワーク上の動作情報収集
DNS: ホスト名とIPアドレスの変換
通信技術の基礎(物理層~データリンク層)
通信回線の媒体
同軸ケーブル
ノイズを防ぐ効果
硬くて使いづらい
ツイストペアケーブル
シールドしていないUTPケーブルか
ネットワーク接続に使用
短い
光ファイバケーブル
信号を伝える部分をコアといいます。
通信方式
半二重方式
送信と受信を交互に行う、
全二重方式
送信と受信を同時に行う。
伝送時間の計算
バイト単位だとビット単位に直すため
一旦8をかけます。
データ(バイト単位)x
8/通信回線(1Mbpsだと1Mになる)x
伝送効率(50%だと0.5)
誤り制御
受信データの誤りを見定める
パリティ
専用のパリティビットが奇数(誤り)だと
誤りだと確認できる。
垂直パリティ
データ一つに大してつける
水平パリティ
かくビットの桁につける方式
バースト誤り
連続して誤りが発生している箇所
CRC(巡回冗長検査)
生成多項式で呼ばれる計算式で除算して
余りでエラーの有無を検知する方式
バースト誤りに使える。
LANとWAN(物理層~データリンク層)
トポロジー
ネットワークの形態のこと
- パス型
- スター型
- リング型
とあります。
イーサネット(有線LAN)
ゼロックス社が開発
命名規則は以下のようになります。
データ転送速度(Mbps)+
伝送方式 BASE(ベースバンド方式)+
伝送距離、伝送媒体
イーサネットフレーム形式
前半24ビットをベンダ番号
後半24ビットを製造番号となります。
無線LAN
周波数2.4Ghz,5Ghzの電波を用いいます。
アドホックモード
機器間で直接通信する方式
インフラストラクチャモード
アクセスポイント介して行う方法
無線LANの高速化
MIMO
複数のアンテナを用いる方法
チャネルボンディング
隣接チャネルを束ねる方法
無線LANのセキュリティ
暗号通信を用います。
- WEP
- WPA
- WPA2 暗号方式にAESを使用
- WPA3
ハブ
集線装置
リピータハブ
電気的に信号を中継する
他全てのポートに伝える
スイッチングハブ
MACアドレスから
必要なポートにだけフレーム(データ)を中継する。
モバイル通信
外で使うこと
LTE
100Mビット/秒以上
WIMAX
440M/ビット
5G
LTEの次の世代
3〜10Gビット/秒
公衆無線LAN
モバイル通信の用語
MVNO
他社の通信サービスを利用する方法
SIMカード
加入者の識別
アクセス制御手順
フレームを通信回線上に送出管理する手順
イーサネット(有線LAN)
CSMA/CD
イーサネット(有線LAN)のアクセス制御手順
回線があいていれば使える
CSMA/CA
無線LANのアクセス制御手順
IP(ネットワーク層)
データ配送プロトコル
IPパケット
IPではデータをパケットにして送ります。
ヘッダ
あて先、送信元情報が乗ってる
IPアドレスの体系
32ビットのアドレス
ネットワーク部(どのネットワークか)とホスト部(ネットワーク内のどこか)に別れます。
グローバルIPアドレス
世界中で
プライベートIPアドレス
LAN内で
サブネットマスク値
IPアドレスのどの部分がネットワーク部か表すための値
ネットワーク部が1
ホスト部が0を表します。
例 IPアドレス: 192.168.130.76
サブネットマスク値: 255.255.255.0
まとめて書く場合
IPアドレス: 192.168.130.76/24
ともかける
/24は先頭から24ビット分がネットワーク部であることを表します。
サブネット分割
一つのネットワークアドレスを分割して複数のネットワークアドレスを作ること。
今までホスト部であった箇所の1部をネットワーク部とみなして扱うこと
特殊用途のIPアドレス
ネットワークアドレス
ネットワークそのもの
ホスト部のビット全てを"0"にしたアドレス
ブロードキャストアドレス
ネットワーク内の全てのホストにパケットを送る時に指定するアドレス
ホスト部のビットを全て"1"にしたアドレス
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
IPアドレスを自動的にクライアントに配布する手順(プロトコル)
アドレス変換技術
プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互変換することで
グローバルIPアドレスを持たない内部ネットワークアドレスのPCからも
インターネットが利用できるようになる。
NAT
1対1で変換
NAPT
プライベートとグローバルを
1対多で変換
一つのグローバルアドレスを複数のPCで共有できる。
ルーティング(ネットワーク層)
ルータ
ネットワーク層レベルでの中継をおこなう
宛先IPアドレスを見て、適切な経路にパケット中継する
複数のNICが付けれられている。
ルーティングの仕組み
1,直接接続されているネットワークあてのパケットは直接配送する
2,それ以外は隣のルータ(デフォルトルータなど)の渡す。
方式とプロトコル
スタティックルーティング
経路制御表を手動設定する方式
ネットワークの規模が小さいと便利
ダイナミックルーティング
経路制御表を自動設定する
RIP
経由ルータが最も少なくなる経路
OSPF
バランスの良い経路
IPパケットとイーサネットフレーム
カプセル化
IPパケットをそのままイーサネットフレームに箱詰めすること
ようは途中経路にあるルータへのアドレスが
イーサネットフレーム(MACアドレスのヘッダ)で書き込まれる
ARP
隣の機器のMACアドレスを調べるプロトコル
LAN間接続装置の分類
ゲートウェイ
全階層のプロトコル変換機能
ルータ
ネットワーク層での中継
ブリッジ
データリンク層での中継
リピータ
物理層での動作
SDN
物理的接続に囚われず
柔軟にネットワークを構成できるようにする
openflow
データ転送特化機器をコントローラと呼ばれるソフトウェアで制御管理
TCP(トランスポート層) アプリケーションプロトコル(アプリケーション層)
TCP UDP
TCP
コネクションを形成して
信頼性のある通信を行う
UDP
コネクションを形成せず
信頼性のない通信を行う
高速化できる
ポート番号
アプリケーションプロセスとの会話をするための窓口
アプリケーションプロトコル
アプリがデータやりとりするなさいに利用するプロトコル
NTP: 時刻を合わせる
DOMAIN(DNS): ドメイン名とIPアドレスの変換
SMTP: メール送る
POP3: メールもらう
HTTP: webサービス
FTP: ファイル転送
IMAP: メールサーバ上でメール送受信
SSH: 遠隔暗号通信
MIME
バイナリデータを電子メールに添付して送る。
バイナリデータ
テキストデータで無い物、画像など