1

情報・ネットワーク概論 ２００６

（その３）

コンピュータ・ネットワーク工学科

後藤 滋樹

2

後藤滋樹 担当の問題意識• 次のような観点で諸君の決断を迫ります

５ / ９日 人間社会は情報交換により成立　　　　　素人と専門家 ５ / １６日 光とネットワーク、どちらが速いか　　　　　原理と実践５ /2 ３日 メディアを呑み込むインターネット　　　　　使う人と作る人

3

レポートの課題• これから授業の中で提供する話題の中の

あるテーマについて諸君の見解を求める課題を提示します。

• ただし、どのテーマがレポートの対象となるか、本日の授業の最後まで秘密です。（まだ WEB に載っていません。）

• レポートの提出方法を、本日の最後に説明します。

4

メディアを呑み込むインターネット

副題：ネットワークを測定する意義

この日本語ドメイン名の話も登場します。

後藤滋樹 .jp

１

5

新聞• 新聞の休刊日にはインターネットを

ご覧ください。• 欧州の友人は高価な日本語の新聞

（人工衛星版 ) を購読していたが、今ではインターネットで簡単に読める。

• asahi.com 以来の目覚ましい発展

• 日本のインターネットの発展段階では新聞社の理解は十分とは言えなかった。

6

テレビ• テレビ局には休みがない。• 韓国の大学の友人との応答

私：「韓国のテレビ局でインターネット上に番組を流しているところは？」回答：「インターネットを使わない局の方が珍しい」 ( ※ 現在は多少変化 )

• 放送と通信とは制度が異るだけで技術は同じ

7

通信と放送• 西村吉雄 ( 日経 BP 社 ) に教えてもらった話• 有線通信の最初の利用形態

ブタペストで裕福な家に室内楽を配信( ブロードキャスト )

• 無線通信の最初の利用形態１対１の通信、マルコーニ、アマチュア無線( ユニキャスト )

• シリコンバレーの先進性

8

シリコンバレーの真空管時代• 1956 年 ショックレーがノーベル賞を受賞

• 1906 年 ( １９０７年 ) フェデラル電報会社のリー・デフォレストは真空管の増幅作用を発見。パロアルト市エマーソン街９１３番地。

• 1909 年 アメリカ最初のラジオ放送局がサンノゼにでき、定期放送番組を開始。

エピソード

9

電話

• 電話という技術は自明ではない２線式の通信完全グラフではない交換機トラフィック理論 ( トラヒック )

• 電話がインターネットに呑み込まれる通信品質の問題電話番号の問題

10

ＩＰ電話・インターネット電話

• The Internet を使うか、別のネットワークか暗黙のうちに「ＩＰ電話は品質が良い」ただし用語が確定している訳ではない

• 品質についてはデジタル vs. アナログの一般論が成り立つアナログに勝ち目はない

11

デジタル貧乏時代• アナログ時代には名人がいる容易に追随できない例： 真空管、機械式時計、機械式カメラ

• デジタル時代は真似するのが簡単ブランドが効きにくい

• デジタルが一度アナログを追い越すともはやアナログの出番はなくなる例：ＣＤ，デジカメ、ＩＰ電話

一般論

12

インターネットはデジタル貧乏時代の象徴

• 電話技術からインターネットまでをコストダウンの歴史と捉えることができる

• インターネットは情報交換を容易にして社会を「滑らか」にする

一般論

13

+81-3-3347-1234

+1-212-345-6789

①010-1-212-345-6789をダイヤル

④ ﾕｰｻ U゙RI(sip:taro@xyz.com)をゲートウエイに返送

ゲートウエイ

PSTN

DNS

IP網

SIPサーバ

③E164→(9.8.7.6.5.4.3.2.1.2.1.e164.arpa)にフォーマット変換し、DNSを検索

⑤ﾕｰｻ Ｕ゙ＲＩを基に、該当するSIPサーバ　 　のIPアドレスとポート番号を取得⑥取得されたIPアドレスと

　 ポート番号に従ってSIP　サーバにルーチング

ENUM機能

sip：taro@xyz.com

②ダイヤルされた電話番号がIP電話用であることを　 PSTNの交換機が識別してゲートウエイに接続

⑦SIPサーバが該当する　電話機にルーチング

ＩＰ電話における電話番号・ＥＮＵＭ・ＤＮＳ

総務省「ＩＰネットワーク技術に関する研究会 報告書」２００２年２月

固定電

話

ＩＰ電

話

http://www.soumu.go.jp/s-news/2002/020222_3.html図５－４

14

関心の高まる DNS 技術• アナライザ ClearSight

http://www.toyo.co.jp/clearsight/pro_cs_anaraiza.html

                                                                                                                                                                                                                                                                                

DNS は UDP を使うのに分析の対象になっている

いずれも TCP による通信

15

インターネットではドメイン名を使うことに決めた

• 電子メールのアドレスも　　 xxx@waseda.jp　　 yyy@ipa.go.jp

• URL の肝要な部分もドメイン名である　　 www.goto.info.waseda.ac.jp　　 www.ipa.go.jp

• IP アドレス（数字）で書く人は殆どいない　　 xxx@202.247.3.196　　 202.229.63.242

16

実際の通信に使われるのは IP アドレス

• メールアドレスで指定された宛先も、ドメイン名で指定されたＷＥＢも、

ＩＰアドレスに変換する必要がある。ヘッダ データ

ＩＰデータグラム

17

初期の名前解決法• unix では /etc/hosts というテキスト

ファイルに一覧表を載せておく

## Internet host table#127.0.0.1 localhost133.9.81.1 xxx.goto.info.waseda.ac.jp red133.9.81.2 yyy.goto.info.waseda.ac.jp blue

ドメインではなくホストと呼んでい

た

18

DNS （ Domain Name System) の登場

Date Hosts Adj Source08/1981 213 N/A host table05/1982 235 N/A08/1983 562 N/A10/1984 1,024 N/A10/1985 1,961 N/A02/1986 2,308 N/A11/1986 5,089 N/A

背景：　当時の接続ホスト数の急増

sg@sail.arpa

sg@sail.stanford.edu

19

現在のDNS

階層的にドメイン名を管理

“　”jp

ac

waseda

info

org…

goto

piano

arpa

ietf

www

in-addr

133

9

81

1

int

ip6

…

ルート

piano.goto.info.waseda.ac.jp

20

ＤＮＳの特徴

• 世界規模で運用されている分散データベース

• ルートサーバが１３台 ( 日本にもある )

• ＤＮＳのデータはキャッシュされる• セキュリティを強化する提案があるＤＮＳｓｅｃ

21

DNS が動かなければ• いかなるスーパーコンピュータ

最高ランクのルータ超高速の光ファイバがあってもダメ

IP アドレス

DNSサーバ

22

DNS が先行する DNS による名前解決

23

韓国の「インターネット大乱」

　感染したサーバから送り出された大量のSlammer は、韓国内インターネット網を渋滞させるとともに、 DNSサーバに集中し、国外向け DNSサーバに高負荷をかけて機能をマヒさせ、韓国と外国とのインターネット接続に障害を起こした。国内向け DNSサーバのサービスにも障害を招き、その結果、国内インターネット網を半日にわたりマヒさせてしまったのだという。

http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/03/31/11.html

24

既に稼動しているシステムが頼りにされる

• DNS は、ともかくも動いている• whois を分散化する試みは失敗

良く働く人が頼りにされるのと同じ

実績主義

25

新しい話題 : 日本語ドメイン名

後藤滋樹 .jp Netscape を使用

26

Introduction: 日本語ドメイン名

後藤滋樹 .jp 　からリダイレクト

27

一人前のドメイン名日本語ドメイン名、多言語ドメイン名キーワードとは異なる技術　（ http://jprs.jp ）

28

ユーザの目 vs. プロの目

ドメイン名xn--h4tp1vjtd0p4a.jp見かけ上は日本語文字実際の DNS のレコードは 7bit の ASCII文字

実際の DNSへの登録はhttp://xn--h4tp1vjtd0p4a.jp

29

うまく行く場合 vs. 失敗する場合• 日本語ドメインは IETF の標準化に合致した

方法で実現（ Punycode, RFC3490 IDNA ）

http://www.jdna.jp/survey/rfc/rfc3490j.html

• ただしブラウザ側の準備が一部で整わないIE を除くブラウザでは大体 OK

後藤滋樹 .jp xn--h4tp1vjtd0p4a.jp順調に変換できれば、特に調べる必要はない

30

パケットは人間の目に見えない

• 人間の神経は視覚に大半を割いている百聞は一見にしかず

• 人間は昔から可視化に力を注いできた時計、温度計、電圧計、速度計

• コンピュータの動きは、目に見えない動いているパケットも見えない

→　ネットワークの上にデータが出れば捕捉できる

ユーザ

他のマシンで

31

デジタルデータは取扱が容易• うまく行く例

Host: xn--h4tp1vjtd0p4a.jp

32

デジタルデータは取扱が容易• 失敗する例

dnserror

33

アナライザという言葉は誇大か

２０万円の箱を２００万円で売る男• アナライザの代表選手は Sniffer

実際に解析をするのは人間

• 上位層の分析エキスパート機能 ［ Sugawara ］

                     

Network General 社の急成長はCISCO を上回る速度であった

34

Smart Valley

• Dr. Harry J. Saal

シリコンバレー物語三度目の正直庭にプールや海にヨットではなく後輩の面倒をみる

それにしても日本にシリコンバレーは存在せず米国でも類似プロジェクトはうまく行かない

エピソード

35

次第に困難になる高速の測定

• 測定器のインタフェースが高価

• あっと言う間に膨大なデータを収集

• フィルタが有効な場合多くの測定の場面ではフィルタが使われる

• サンプリングが有効な場合ランダムサンプリングの議論 [Mori]

ＳＡＬＳＡSecurityAt Line SpeedAdvisory

36

複数地点での測定

• Internet2 ではエンド・エンドの測定を重視

• 相手の協力が必要片道遅延の測定 [Kato]

• 複数地点のデータの照合時計を合わせる [GPS, ISDN]

プロトコルの知識を用いる [Ogawa]

37

長時間にわたる測定• ディスクに書き込む間にデータが欠落

パケットが欠落すると TCP のフローに支障

２台の測定器による同期運転

プロトコルマシンを非決定性に [H. Khosravi]

• 長期間にわたる傾向を把握する必要性

ネットワークの設計に活用

38

セキュリティと測定

• セキュリティを強化すると測定で見えなくなる一方で、悪者も暗号化して活動する

• 信用できる管理者には測定を許すtrusted network誰に見せて良いデータか管理者の認証 (authenticate)

従来の二者間通信の他に測定者が存在する

39

汎用技術General Purpose Technology

• 著書 “ Economic Transformations”副題　 General Purpose Technologies and 　　　　 Long-Term Economic Growth

• 著者　 Richard G. Lipsey, Kenneth I. Carlaw, and Clifford T. Bekarhttp://www.sfu.ca/~rlipsey/res.html

• 本書では人類の歴史の中で２４の汎用技術を掲げている。コンピュータが２０番目、インターネットは２２番目に位置する

２

40

24 Technologies 　（ 8/24 ）Chapter 5: A Survey of GPTs in Western History:

Part I 　　 10,000 BC to 1450 AD

     １．植物の栽培 9000—8000 BC Process

     ２．動物の家畜化 8500—7500 BC Process

     ３．鉱石の精錬 8000—7000 BC Process 

     ４．車輪 4000—3000 BC Product

５．筆記 3400—3200 BC Process

     ４．青銅 2800 BC Product

     ７．鉄 1200 BC Product

     ８．水車 　中世初期　　　　　

Product 中世とは西ローマ帝国の滅亡（４７６）からルネサンスまで

41

24 Technologies (16/24)Chapter 6: A Survey Of GPTs in Western History:

Part II 1450 to 2000

９．３本マストの帆船 15th 世紀 Product

１０．印刷 16th 世紀

Process

１１．蒸気機関 18th 世紀末～ 19th 世紀初頭 Product

１２．工場 　　　 18th 世紀末～ 19th 世紀初頭 Organizational

１３．鉄道 19th 世紀中頃　　　　　　　　

Product

１４．鋼製汽船 19th 世紀中頃　　　　　　　 Product

１５．内燃機関 19th 世紀終り頃 　　　　　 　 Product

１６．電気 19th 世紀末頃 Product   

42

24 Technologies (24/24)Chapter 6: A Survey Of GPTs in Western History:

Part II 1450 to 2010

１７．自動車 ２０世紀 　 Product

１８．飛行機 ２０世紀 Product

１９．大量生産 ２０世紀 Organizational

２０．コンピュータ ２０世紀 Product

２１． Lean production ２０世紀 Organizational

２２．インターネット ２０世紀 Product

２３．バイオテクノロジー ２０世紀 Process

２４．ナノテクノロジー ２１世紀（予想） Process

43

汎用技術が社会を変革する• 労働力の分布、人々の居住地• 工場の物理的な形態、労働の慣習 • 工場の経営や財務の仕組 • 製造業の地理的な配置 • 産業の集中の度合 • インフラストラクチャの整備 • 私企業の金融分野の活動と方法• 教育の制度や内容

44

水車を動力として実現したもの• ビールの製造 (987);• 麻の加工 (1040);• 織物の縮絨 (1086);• 皮なめし (1138);• 材木の加工 (1204);• 製紙 (1238);• カラシの製造 (1251);• 針金の製造 (1351);• 顔料の製造（粉末） (1348); • 金属の切断加工 (1443);

45

ICT による変革 (Process)　コンピュータとインターネ

ット• ロボットによる製造の自動化• CAD による設計• 医療技術（ CT など）• テレビ会議• 複雑な計算（経済から天文学まで）• 犯罪の防止（ DNA鑑定）• 航空および地上の交通管制

46

ICT による変革 (Organization)　コンピュータとインターネ

ット• 会社組織が、よりフラットへ• 製造業からサービス、ソリューション提供• バーチャルな会社、グループによる連動• 自宅が仕事場に（テレワーク）• 経済活動のグローバル化• 映画製作過程のデジタル化

47

ICT による変革 (Product)　コンピュータとインターネ

ット• 組み込まれたチップ（例：自動車）• 銀行のオンライン化• 電子メールの普及• 音楽のダウンロード• 自動翻訳• 子供の学習でインターネットで調べる• 遠隔地の教育• 交通情報のリアルタイム把握• ビルディングの自動化• 電子ブック

48

ICT による変革 ( 社会と政治 )　コンピュータとインターネ

ット• 直接民主主義に近い形態• 独裁者にとって情報操作が難しい• 英語が普及する• 居住地に拘束されない（例：税金の問

題）