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1.1 コンピュータネットワーク登場の背景

1.1 コンピュータネットワーク登場の背景. 4405019 小尾雅人. コンピュータ活躍の場の拡大 　研究所 　教育機関 　オフィス 　工場 　学校 　家庭. コンピュータの多様化 　大型汎用コンピュータ 　スーパーコンピュータ 　ミニコンピュータ 　パーソナルコンピュータ 　ワークステーション 　ノートブックコンピュータ. 1.1.1 コンピュータの普及と多様化. 高性能化　低価格化　小型化. スタンドアロン コンピュータを単体で独立に使う方式. ↓ 複数のコンピュータを接続して使う コンピュータネットワークの利用.

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1.1 コンピュータネットワーク登場の背景

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Presentation Transcript

  1. 1.1コンピュータネットワーク登場の背景 4405019 小尾雅人

  2. コンピュータ活躍の場の拡大 　研究所 　教育機関 　オフィス 　工場 　学校 　家庭 コンピュータの多様化 　大型汎用コンピュータ 　スーパーコンピュータ 　ミニコンピュータ 　パーソナルコンピュータ 　ワークステーション 　ノートブックコンピュータ 1.1.1 コンピュータの普及と多様化 高性能化　低価格化　小型化

  3. スタンドアロン コンピュータを単体で独立に使う方式 ↓ 複数のコンピュータを接続して使う コンピュータネットワークの利用 スタンドアロンからネットワーク利用へ ↓ 情報の共有,転送が容易になった

  4. WAN（Wide Area Network） 離れた地域のコンピュータ またはLANをつなぐ ネットワーク LAN（Local Area Network) 建物内など狭い範囲で コンピュータをつなぐ ネットワーク コンピュータネットワークWANとLAN

  5. コンピュータ通信から情報通信環境へ 初期 特定コンピュータ間の私的なネットワーク ↓ １９８０年代後半 私的ネットワークを相互に接続 ↓ １９９０年代～ インターネットによる世界規模の 情報ネットワーク構築

  6. 情報収集 リアルタイムニュース ミクロなニュース 情報交換 メーリングリスト ホームページ ブログ SNS 情報ネットワークの役割

  7. 1.2　コンピュータとネットワーク発展の6つの段階1.2　コンピュータとネットワーク発展の6つの段階 ４４０５０２０　帯金　秀行

  8. コンピュータとネットワーク発展の6つの段階コンピュータとネットワーク発展の6つの段階 • バッチ処理（Batch Processing） • タイムシェアリングシステム（TSS） • コンピュータ間通信 • コンピュータネットワークの登場 • インターネットの普及 • インターネット技術中心の時代へ • すべての鍵を握るTCP/IP

  9. バッチ処理（Batch Processing）…1950年代 プログラムを一定時間蓄積し、まとめて一括処理する方式 • プログラムはカードやテープに記録 • コンピュータは高価で巨大なもの →、ユーザーは計算機センターに行く必要があった。 • 専門のオペレータに処理を依頼する必要があった。

  10. タイムシェアリングシステ（TTS）…1960年代 １台のコンピュータに複数の端末を接続し、複数ユーザーのプログラムを短い時間で切り替えながら処理するシステム • 仮想的に一人で1台のコンピュータを占有利用することが可能になった。 • インタラクティブ（対話的）な操作が可能になった。 • 初心者用対話型プログラミング言語BASICが登場。

  11. コンピュータ間通信…1970年代 コンピュータ間を通信回線で接続するだけでデータを瞬時にやりとりするシステム • データを物理的に輸送する必要がなくなった。 • 複数コンピュータによる分散処理が可能。 • 会社内の部署ごとにコンピュータ導入

  12. コンピュータネットワークの登場…1980年代 パケット技術により様々なコンピュータを相互に接続できるコンピュータネットワークが登場。 • ウィンドウシステムが登場し、複数のプログラムを同時に実行できるようになった。 • ウィンドウシステムとネットワークが結びついたことにより、ユーザはあちこちのコンピュータ資源を活用できるようになった。

  13. インターネットの普及…1990年代 ダウンサイジング、マルチベンダ接続といった、異なるメーカーのコンピュータを相互に接続し、安価にシステムに構築するためにインターネット技術が使われはじめた。 • WWW（World Wide Web）による情報公開と、そのサービスを受けるwebブラウザ、インターネット、メールが企業や一般家庭に急速に普及し始めた。 • PCをインターネットにアクセスする道具として使う人が増加した。

  14. インターネット技術中心の時代へ…2000年代 • インターネットは多くの技術を取り込んでいる。 • もともと電話網の上に構築されていたインターネットだが，立場が逆転し、インターネットの技術を利用したIP網の上に電話やテレビ放送、インターネットが構築されるようになってきている。 • コンピュータだけでなく，携帯電話，家電製品等もインターネットにつながれるようになってきた。

  15. すべての鍵を握るTCP/IP • TCP/IP即ち，インターネット技術には、別々に発展してきた様々な通信技術を一つに統合する応用性がある。

  16. 1.3 プロトコルとは 4405023 加治

  17. プロトコル 　コンピュータネットワークや情報通信社会では よく使われる言葉だが、使用する環境、機器に よってさまざまなものが存在する。

  18. 様々なプロトコル

  19. パケット通信とプロトコル • 大きなデータをパケットと呼ばれる単位に分割して送受信する通信形式 • パケットにはそれぞれ送信元と宛先のアドレスさらには元のデータのどの部分かを示す番号がついている • 1つの回線を複数のユーザーで共有できる

  20. プロトコルとは • コンピューター同士の間で情報（データやメール、メッセージ等）のやり取りをするために必要な手順や方法に関する取り決めや規則などの「約束ごと」 • 簡単に言うと、コンピュータの「共通言語」のようなもの

  21. コンピューターでのプロトコル 　　　通信をする双方のコンピュータに必要な最低限の機能がすべてプログラミングされていなければならない。 　　　またもし途中で障害が起こった場合はどう対処す 　　るかなど、あらかじめ通信中に起こりそうな問題想定 　　し、プログラムを作成しなければならない。 　　　様々なメーカーのコンピュータが互いに通信できるように、世界中で利用されるような基準を作っている機関がある。

  22. １．４プロトコルの標準化 ４４０５０２０　　帯金　秀行

  23. コンピュータ通信の登場から標準化へ • ～７０年代・・・体系化・標準化していない • １９７４年・・・各会社ごとに独立した プロトコル群を体系化 →非常に不便 ・最初に買った製品と同じものでないと 　いけない ・違う部署間での互換性がない • ネットワークのオープン化、マルチベンダ

  24. 標準化 • ISOがOSI（Open System Interconnection)を標準化にしようとした →普及せず • 後にTCP/IPが研究機関や業界から標準化が推進され、発展 →普及 • これにより、この企画に準拠している全てのコンピュータ同士で相互通信可能

  25. １.５　プロトコルの階層化とＯＳＩ参照モデル１.５　プロトコルの階層化とＯＳＩ参照モデル

  26. プロトコルの階層化 　　　　　　　　通信プロトコルの設計 　　　　　　　　その指標：ＯＳＩモデル 　　　　　　　　７つの階層（エンティティ） 　　　　　　　　　機能を実現する実体

  27. サービスの流れ N層エンティティ N層エンティティ プロトコル インタフェース インタフェース N－１層エンティティ N－１層エンティティ プロトコル インタフェース インタフェース　 ・・・ ・・・ 物理回路

  28. 会話で階層化を考える プロトコル インタフェース インタフェース プロトコル

  29. ＯＳＩ参照モデル 各層は、何をするかという役割を定義している 役割を定義しているのがプロトコル プロトコルは約束事、その中身は、仕様 その仕様に準拠した製品・通信手段を利用

  30. 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

  31. 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

  32. 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

  33. 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

  34. ネットワーク層 • アドレスの管理と経路の選択

  35. 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と転送

  36. 物理層 • ０と１を電圧の高低や光の点滅に変換 • コネクタやケーブルの形状の規定

  37. 1.6 OSI参照モデルの通信処理の例 4405071 野村　尚吾

  38. 1.6.1 ７階層の通信 • OSIの７階層モデルにおける通信の方法 ・送信側 データを上位層から下位層へ伝える （アプリケーション層 → プレゼンテーション層→…） ・受信側 データを下位層から上位層へ伝える （物理層 → データリンク層 →…）

  39. 各階層での処理 送信側 上位層から渡されたデータに自分の階層のプロトコル処理に必要な情報をヘッダとしてつける データ ヘッダ データ ヘッダ → 受信側 受信したデータをヘッダと上位層へのデータに分離してデータを上位層に渡す

  40. 各階層の具体的な処理 • 7階層は二つに分けられる。 アプリケーション層～セッション層 ＆ トランスポート層～物理層 ◆アプリケーション層～セッション層 　　通信を行う前の準備。 ◆トランスポート層～物理層 　　実際のネットワークを使っての送信処理。

  41. セッション層以上での処理 AさんがBさんに向かって 「おはようございます」という文章を送る場合 アプリケーション層 • データを送信する（Aさん） • 相手側から送信された情報の分析（Bさん） • アプリケーション固有のエラー処理 ヘッダ：「おはようございます」が電子メールの本文であるという情報や、あて先はBさんであるという情報。

  42. 「コンピューター固有の表現方式」 送信データ 受信データ 「ネットワーク全体での表現方式」 ヘッダ：データの符号化方式を識別するための情報。

  43. セッション層 • コネクションを確立するタイミング や、データを転送するタイミングの 管理。 ヘッダ：データをどのような手順で伝えるか という情報。

  44. トランスポート層以下での処理 トランスポート層データ転送の信頼性を保証する。 ヘッダ：パケット番号などの情報。 ネットワーク層 • ネットワークとネットワークが接続された 環境で送信ホストから受信ホストまで パケットを配達する。 ヘッダ：アドレス情報など。

  45. データリンク層、物理層 • 物理的な通信媒体で接続された機器 同士でデータのやり取りをできるよう にする。 ヘッダ：MACアドレスの情報

  46. 1.7 通信方式の種類 　　　　　　　情報通信ネットワーク　4/21 　　　　　　　　　　４４０５０７１ 野村　尚吾　

  47. コネクション型とコネクションレス型(1) ● ネットワークにおけるデータの配送の種類 (a)「コネクション型」 (b)「コネクションレス型」

  48. コネクション型とコネクションレス型(2) (a)「コネクション型」 [特徴]：　通信する前に送り手と受け手の間で 　回線の接続を行う 無駄なパケットを送らずに済む cf.　電話の通信

  49. コネクション型とコネクションレス型(3) (b)「コネクションレス型」 [特徴]: 送り手はいつでもデータの送信が可能 　　　　　 受け手はいつ誰からデータを受信するか不明 データの受信の確認が必要 cf. 郵便の配達

  50. ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャスト(1)ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャスト(1) ● ネットワーク通信の種類 1. ユニキャスト 　⇒　“1対1”通信 2. マルチキャスト 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⇒　“1対複数”通信 3. ブロードキャスト

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