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計算機理論入門08

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計算機理論入門08

  1. 1. 計算機理論入門 8 2012 年度後期 垂水共之tarumi@ems.okayama-u.ac.jp ネットワークとは
  2. 2. ネットワークと分散処理• 中央計算機と端末機 – 1台の計算機を一人で使用し、一つの仕事だけを行う「 Single User, Single Task 」から、一人で使用し、複数の仕事を行う 「 Single User, Multiple Task 」、1台の計算機を複数人で使用し 、複数の仕事を行う 「 Multiple User, Multiple Task 」まで、計算 機の利用形態は発展してきた。 – 当初、「 Single User, Multiple Task 」形式は高速の計算機を低速 の周辺機器(ディスク、プリンタ)で共同で利用するため、周 辺機器の処理待ち時間に別の仕事を行わせ、利用効率を上げよ うとして始まった。   CPU ----- 1 行印刷せよ! 次の処理 ↓ ↑ Printer 印刷準備 --- 印刷中 --- 印刷終了     暇だから B 君の仕事でもしよう CPU ----- 1 行印刷せよ! 次の処理 ↓ ↑ Printer 印刷準備 --- 印刷中 --- 印刷終了  
  3. 3. – その後、計算機と遠隔地の「端末機」を通信回線で接続し、端 末機からの指示で中央側の計算機で処理を行う「 TSS 処理」が 普及した。通信回線は 50bps 程度から始まり、 300bps, 1200bps, 2400bps と高速化されていったが、計算処理に比べる ととてつもなく遅く、多人数に同時にサービスできた。
  4. 4. ネットワークによる分散処理• LAN(local area network), WAN(Wide area network) とインタ ーネット – 計算機 (CPU) の発展、低価格化に伴い、端末機が頭脳を持ち始 め、自前で処理が行えるようになり、端末機自身が計算機にな ってきた。こうなると、中央の計算機(親分)と手元の計算機 (子分)という関係から、どちらも同じ計算機という共同の関 係へと変化してきた。
  5. 5. インターネット (Internet)• ネットワーク (net, LAN) とネット (net, LAN) ワークの間 (inter)• インターネット = ホーム頁 • ホーム頁(ブラウザ) • 電子メール • telnet, ftp
  6. 6. インターネットの歴史• ARPANET(Advanced Research Projects Agency Network) – 最初の「パケット通信ネットワーク」 – 1969 年 10 月 29 日 4ノード (UCLA, SRI, UCSB, UofU) http://ja.wikipedia.org/wiki/ %E3%83%95%E3%82%A1%E3% 82%A4%E3%83%AB:Arpanet_1 Symbolic representation of the Arpanet as of September 1974 974.svg
  7. 7. インターネットの歴史• ALOHAnet – ハワイ大学 分散キャンパスを無線パケット交換で接続 – 1970 年 – 1972 年  ALPANET と接続 http://ja.wikipedia.org/wiki/ %E3%83%95%E3%82%A1%E3% 82%A4%E3%83%AB:Arpanet_lo gical_map,_march_1977.png
  8. 8. • 1973 年 NORSAR (ノルウェイ)が接続• 1975 年 ARPA から DISA (アメリカ国防情報システム局 )へ• 1981 年 東北大学が ALOHAnet に参加• 1983 年 アメリカ軍関係を分離• 1981 年 TCP/IP へ切り替え、現在のインターネットが完 成• 1985 年 NSFnet アメリカの学術研究用ネット、バックボ ーンへ• 1984 年• 1990 年 World 東大、東工大、慶応大 JUNET Wide Web• 1988 年• 1995 年 WIDE プロジェクト NSFnet が民間へ移管• 1988 年 NTT が光ケーブル網• 1989 年 NSFnet と接続• 1991 年 JNIC(JPNIC) 設立、商用利用へ
  9. 9. Ethernet• 1980 年に Xerox, Digital Equipment, Intel の3社が共同で開 発した伝送規格。配線形式、ケーブルの種類により次の 3 種類がある。いずれも 10Mbps の通信を共同で利用す る。 – 10Base5 Thick Ether タップトランシーバ バス型 – 10Base2 Thin Ether T- コネクタ      バス型 WS WS WS WS – 10BaseT Twist pair Hub     スター型 WS WS WS Hub 自転車のタイヤと ハブ 車軸とをスポークで繋い でいるが、スポークを集 WS WS めている部分が「 Hub 」 であり、集線装置と呼ば れる。
  10. 10. 速度アップ• 転送速度を 10M から 100M にアップした規格として現在 では 100BaseTX が、標準となっており、さらに 1Gbps にアップした「ギ ガビット・イーサー」に取って代わられようとしている 。• 環境理工学部棟は新棟が建ったときに、学内ではいち早 く、フロア間をギガビットの光ケーブルで、フロア内は 100Base-TX で敷設した。
  11. 11. Internet• ドメイン名 keyaki.ems.okayama-u.ac.jp – 右端より国(地域)、組織等をあらわす名前をピリオドで結ん だもの。 – 先頭(右端)の名前は TLD(Top Level Domain name) と呼ばれ、イ ンタネット発祥の地 米国を除き、国(地域)を表す、 2 文字 からなっており ccTLD(country code Top Leve Domain) と呼ばれる 。 – TLD 以降のレベルのサブドメインの管理は各 TLD を管理する組 織に任されている。日本の jp ドメインを管理する JPNIC では 2nd レベルには組織形態を表すコードを割り当てていた が、 2001 年春より、 2nd レベルに好きな名称が登録できる「汎 用 JP ドメイン」のサービスが始まった。 – 日本 jp – 組織種別 ac( 教育機関 ), ad( ネットワーク管理団体 ), co( 企業 ), go( 政府 ), or( その他 ) , ne( ネットワーク ) – 組織名 例えば okayama-u 岡山大学 – サブドメイン名 ems 環境数理学科
  12. 12. • DNS(Domain Name System)• DNS サーバー – ドメイン名と IP アドレスとの対応をとる• IP アドレス – TCP/IP ネットワークでマシンを特定化するために振られた番号 (住所) – 32 ビットのアドレスを 8 ビットづつ区切り、 0 から 255 までの 4 個の数をドットで区切って表す。 – 例  150.46.254.129 – 32 ビットは「ネットワークアドレス」と「マシンアドレス」に 分かれ、そのビット数のちがいにより、「クラス A 」「クラス B 」「クラス C 」に分かれるが、運用上は大差ない。 • クラス A 00xx xxxx(1~63) 1B 目がネットワークアドレス • クラス B 10xx xxxx(128~191) 1B 目、 2B 目がネットワークア ドレス
  13. 13. プライベイト IP アドレス– インターネットに接続する機器には固有の IP アドレスを振る必 要があり、国内では JPNIC が IP アドレスを管理している。イン ターネットに接続しない「閉じた」ネットワークの場合、好き なアドレスを勝手に使っても問題はない。しかし、その「閉じ た」ネットワークが、ある日インターネットに接続されたとす ると、かってに使っていたアドレスでは大問題となってしまう 。このため、例え閉じたネットワークでも勝手なアドレスでは なく、次のアドレスを使うことが推奨されている。これを「プ ライベイト IP アドレス」という。(閉じた世界は小さなネット のことが多く、最後のクラスCがよく使われている) • クラスA 10.0.0.0-10.255.255.255 • クラスB 172.16.0.0-172.31.255.255 • クラスC 192.168.0.0-192.168.255.255
  14. 14. DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)• ネットワークに接続する場合の IP アドレス等を自動的に 設定するプロトコル。機器を接続する度に設定される。 – IP アドレス – ネットマスク – デフォルトゲートウェイの IP アドレス – DNS サーバーの IP アドレス• DHCP サーバー – 新しい機器に IP アドレスを発行する サーバー、同一ネットワークに1台• 固定 IP アドレス – DHCP を使わず、常に同じ IP アドレスを使用する。管理者から 指定されたアドレスを使用すること• ipconfig – MS-Windows の DOS 窓で設定されている IP アドレス等の情報表 示や、 DHCP サーバーから新しい IP アドレスの取得等を行うためのツ
  15. 15. IPv6(Internet Protocol Version 6)• IP Version6 – これまでの v4 では利用する個々の NIC(Network Interface Card) に 32 ビットの IP アドレスを振ることが必要 – v6 では個々の NIC に固有の 128 ビットの IP アドレスが決まり、 それを利用することが多い。(新たに番号を指定する必要はな い) – 前半部: prefix, networkID – 後半部 : interface ID  MAC アドレスから自動生成 (EUC-64) する ことも – 表記例 128 ビットを 16 ビットづつ 16 進数で表記し、コロン「 :」で区切る • 2012:0dc8:0000:0000:8000:0afd7:003d:0123 • 2012:dc8:0:0:8000:adf7:3d:123 • 2012:3c8::8000:adf7:3d:123
  16. 16. MAC(Media Access Control) アドレス• 物理的な LAN カード (NIC) に(原則として)一意的につ けられているアドレス• 48 ビット (6B) – 24 ビット (3B) ベンダー ID (カードの製造会社) – 8 ビット (1B) 機種 ID (同一会社が出している、カードを区 別する ID ) – 16 ビット (2B) シリアル番号• 例 – 8C-89-A5-5C-49-8B• MAC アドレスから IPv6 のインターフェース ID の生成 (EUI-64) – ベンダー ID(3B)+FFFE(2B)+ 機種 ID を含むシリアル番号 (3B) – 先頭 1B の右から 2 ビット目を 01 反転 • 8C-89-A5 + FF-FE + 5C-49-8B 8E:89:A5:FF:F3:5C:49:8B 8C=1000 1100
  17. 17. IP アドレス、 MAC アドレスの表示 (WindowsPC の場合 )• すべてのプログラム – アクセサリー • コマンドプロンプト(コマプロ、 DOS 窓 ) C:Userst2>ipconfig Windows IP 構成 イーサネット アダプター ローカル エリア接続 : 接続固有の DNS サフィックス . . . : F7 リンクローカル IPv6 アドレス . . . . : fe80::2c3c:c48e:a684:abcd%11 IPv4 アドレス . . . . . . . . . . : 192.168.11.15 サブネット マスク . . . . . . . . : 255.255.255.0 デフォルト ゲートウェイ . . . . . : fe80::84fc:cec:ab34:1234%11 192.168.11.1
  18. 18. C:Userst2>ipconfig /all 詳細表示Windows IP 構成 ホスト名 . . . . . . . . . . . . : edo プライマリ DNS サフィックス . . . . . . . : ノード タイプ . . . . . . . . . . . . : ハイブリッド IP ルーティング有効 . . . . . . . . : いいえ WINS プロキシ有効 . . . . . . . . : いいえ DNS サフィックス検索一覧 . . . . . . : F7イーサネット アダプター ローカル エリア接続 : 接続固有の DNS サフィックス . . . : F7 説明 . . . . . . . . . . . . . . . : Realtek PCIe GBE Family Controller 物理アドレス . . . . . . . . . . . : 8C-89-A5-5C-XX-XX DHCP 有効 . . . . . . . . . . . . : はい 自動構成有効 . . . . . . . . . . . : はい リンクローカル IPv6 アドレス . . . . : fe80::2c3c:c48e:a684:abcd%11( 優先 ) IPv4 アドレス . . . . . . . . . . : 192.168.11.15( 優先 ) サブネット マスク . . . . . . . . : 255.255.255.0 リース取得 . . . . . . . . . . . . : 2012 年 12 月 11 日 9:47:21 リースの有効期限 . . . . . . . . . : 2022 年 10 月 10 日 10:07:18 デフォルト ゲートウェイ . . . . . : fe80::84fc:cec:19f4:1234%11 192.168.11.1 DHCP サーバー . . . . . . . . . . : 192.168.11.1 DHCPv6 IAID . . . . . . . . . . . : 244091301 DHCPv6 クライアント DUID. . . . . . . . : 00-01-00-01-16-1B-4D-70-8C-89-AA-CC-XX-YY DNS サーバー . . . . . . . . . . . : 150.46.44.3 150.46.44.4 NetBIOS over TCP/IP . . . . . . . : 有効
  19. 19. 岡山大学 無線 LAN サービス

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