ネットワークの基本に関して確認しました。
プロトコルとは？IPアドレスとは？など超基本の確認です。
そもそも、コンピューターネットワークとはコンピューター同士がつながって情報がやり取りできるようになることです。
■LANとWAN
「LAN(Local Area Network)」とは家庭内や社内など近くにあるコンピューターを繋げたネットワークで、「WAN(Wide Area Network)」は遠くにあるコンピューターを繋げたネットワークです。
ネットワークで最も規模が大きいのが「インターネット」で様々な企業や家庭を繋いで情報のやり取りができます。
携帯電話やスマホを繋げるのは「モバイルネットワーク」で、無線技術を利用したネットワークです。（4G,5G,Wi-Fi,WiMAXなど）
■パケット
コンピューターネットワークでは「回線交換方式」と「パケット交換方式」があり、前者は回線を占有して一対一で通信をするアナログ電話などに使われますが、Web閲覧やメールの際は後者が使えわれます。
パケット交換方式ではメールやファイルなどのデータをパケットと呼ばれる単位に分割しネットワークにのせて届ける。その為、メールの受信とwebの閲覧などが同時にできたり、複数の相手と並行して通信ができます。
よく聞く「パケット」というのはここから来てたのですね。
■全体像(TCP/IP階層モデル)
コンピューターネットワークでは「アプリケーション層」「トランスポート層」「インターネット層」
「ネットワークインターフェース層」の4層に分類され、お互いに連携しながら活動しています。
「アプリケーション層」
Webや電子メールなどのサービスをユーザーに提供する
プロトコル：HTTP、SMTP、POP3
「トランスポート層」
アプリケーション層とインターネット層を仲介し正しく届けるための手配
プロトコル：TCP、UDP
「インターネット層」
IPアドレスを手がかりにコンピューターへデータを届けられるようにする。
プロトコル：IPv4、IPv6、ICMP
「ネットワークインターフェース層」
実際にデータを伝送する
プロトコル：イーサネット、PPP
※アプリケーション層以外はデータを届けるための機能を担当しています。
データを送る際はアプリケーション層から順に階層を通過しながら、情報が付加され、最終的には電気や光の信号として相手に送られます。送られた側は逆にネットワークインターフェース層から順に処理をしてデータを受け取ることができます。
■プロトコル
コンピューター同士の厳密な決まり事のこと。
どういう手順で何を送るかのルール、仕様書。
プロトコルは各層での役割ごとに細かく分かれているので、複数のプロトコルを組み合わせて利用します。
例えば、「webページがみたい！」場合は
- アプリケーション層ではHTTPプロトコルを使用
- トランスポート層では「TCP」を使用
- インターネット層では「IP」を使用
- ネットワークインターフェース層では「イーサネット」を使用
■TCP／IP
TCP／IPは一つのプロトコルを指す言葉ではなく、インターネットで標準的に利用されるプロトコル一式をまとめて呼ばれています。TCPとIPはその中の代表的なプロトコルです。
■IPアドレス
インターネット層では宛先のコンピューターまでデータを届けますが、世界中にある無数のコンピューターを区別する必要があります。各コンピューターには「IPアドレス」という重複しない識別番号があります。郵便番号や電話番号のイメージですが、地理的な位置とは連動しません。その代わり、ネットワーク単位で割り当てられるので、どこのネットワークに所属しているかと規模を推測することができます。
IPv4という0〜255の数値を4つ組み合わせたものを使っていますが、インターネットの急激な成長に伴い、IPv6への対応が進められています。これにより340澗の機器を識別できます。
■予備知識
【無線LANで使われる周波数の特徴】
2.4GHz帯（1秒間に約24億回の波ができる）は、障害物を浸透しやすいが電子レンジなど他の機器で使われることが多いため影響を受けることがある。
5GHz帯（1秒間に約50億回の波ができる）
障害物で跳ね返りやすいが、他との干渉が少なく通信が安定し通信速度も上がりやすい。
【共通鍵と公開鍵】
暗号化と復号に使うパスワードなどのことを鍵といいま。
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共通鍵暗号
1つの鍵でデータを暗号化／復号します。
つまり同じ鍵を持っている人しかデータの中身を見れません。
高速で処理できるメリットがありますが、鍵を送る際に鍵を盗まれたり、やり取り相手ごとに共通鍵を用意するというデメリットもあります。 -
公開鍵暗号
暗号化の鍵と復号の異なる2つの鍵をセットで使用します。1つの鍵のうち1つを相手に渡し（公開鍵）、もう1つを自分で保管（暗号鍵）しておきます。
やり取りの際は、まず公開鍵を相手に渡し、貰いたいデータをこの鍵で暗号化してもらう。もらった暗号化されたデータは秘密鍵で復号ができるという仕組み。
この場合、仮に公開鍵を盗まれてもデータを復号することができないため安全性が高い。