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情報ネットワーク基礎・ガイダンス

シラバス:情報ネットワーク基礎

情報ネットワーク基礎では、インターネットがどのような仕組みなのか、どのようにして動いているのかを説明する。TCP/IPって何? IPアドレスって何? セキュリティって何?

あなたが使っているネットワーク機能は?

共有:ネットワークプリンタ、ファイル共有…
(ハードウェアや情報を共有)

分散:大量のコンピュータで負荷分散リスク分散
(仕事を分散し全体で高速化, 沢山のコンピュータの1台が壊れても全体は動く)

ネットワークの歴史

昔のコンピュータは、開発にお金がかかるため1台のコンピュータを全員で使うもの(TSS: Time Sharing System)だった。冷戦の時代、軍の重要な処理を行うコンピュータでは、コンピュータのある所に核攻撃を加えられ、軍の機能がすべて動かなくなることは問題だった。1970年頃にアメリカ国防総省ARPANETがインターネットの原型(TCP/IP)を作る。

1980年代には、パソコンがインターネットで繋がるようになる(LAN)。1990年代には、LANどうしを遠隔地接続をするWANが発達。欧州原子核研究機構(CERN)で、ティム・バーナーズ=リーWorld Wide Web/httpを開発(1989)。1995年、マイクロソフトの家庭用パソコンのOS Windows95の普及と共にWWWが普及する。

※1980年代:パソコン通信、1997年:weblog,1998年:Google検索、1999年:2ch、2002年:SNSの誕生、2006年:Twitter,Facebook(一般開放)

コンピュータインタフェースとネットワーク(物理層)

ネットワークにおける情報伝達において、伝送媒体(電気信号,光)にて0/1を伝えるための取り決めは、物理層という。まずは、コンピュータと機器の接続について考えると、シリアル通信パラレル通信に分類できる。

通信の高速化に伴い、伝送の配線はコンデンサやインダクタンスを考慮したインピーダンスマッチングが重要となる。このため、高速通信のインタフェース両端は終端抵抗(ターミネータ)が必要だった。

パラレル通信の例:パラレルポート(プリンタ用)IEEE 1284、ハードディスクATA(IDE)、計測器GP-IB

シリアル通信の例:RS-232C、USB1.1、IEEE1394(FireWire)、USB2.0、USB3.0、Ethernet

Ethernetの種別

  • 10Mbit/sec通信
    • 10BASE/5 – ケーブルに針を刺して増設
    • 10BASE/2 – T型BNCケーブルで延長
    • 10BASE/T – HUBで分配(終端抵抗などの問題はHUBが解決してくれる)
  • 100BASE-T
  • 1000BASE-T ギガビット
  • 10000BASE , 10GBase

理解確認

  • ネットワークにおける共有と分散について例をあげて説明せよ。
  • TSSのような通信によるコンピュータと、TCP/IPによる通信網を比べ何がどう良いのか?
  • シリアル通信とパラレル通信、それぞれの利点欠点は?
  • 10BASE/5,10BASE/2,10BASE/Tのそれぞれの問題点は?