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情報科学入門Ⅱ A primer of Information Science Part II

前回のハイライト Highlights from previous lecture

大阪教育大学のネットワーク GRAPES

Campus Network on Osaka Kyoiku Univ.

IPアドレス Internet Protocol Address

•  ネットワーク上での機器を識別するための番号

•  32bitでアドレスを管理（IPv4） bit…情報量の最小単位． 1 or 0

•  ネットワーク部とホスト部

150.86.0.0/16

大阪教育大学のネットワーク

保有IPアドレス数約65,000個


全世界の約 1/65,000 （単純計算） ↑大教大はクラスB

CIDR Classless Inter-Domain Routing

サイダー

CIDR Classless Inter-Domain Routing

サブネットマスクによるネットワーク分割 150.86.0.0/16 150.86.2.0/24

150.86.130.0/24

大教大研究系ネットワーク

サブネットsubnet

教育系ネットワーク

サイダー

150.86.144.0/22オープン利用

サブネットマスク Subnet Mask

•  ネットワーク部を 1 ，ホスト部を 0 にする

11111111 00000000 00000000 00000000Class A

11111111 11111111 00000000 00000000Class B

11111111 11111111 11111111 00000000Class C

→ 255.0.0.0

→ 255.255.0.0

→ 255.255.255.0

サブネットマスク実用例

サブネットマスクが255.255.252.0

2進数変換

11111111 11111111 11111100 00000000

22bit 10bit

→　150.86.147.133/22

→　論理的には210 = 1,024台の　　　マシンにIPを配ることができる

検証例

サブネットマスクが255.255.255.0

2進数変換

11111111 11111111 11111111 00000000

24bit 8bit

→　10.0.13.63/24

→　論理的には28 = 256台の　　機器にIPアドレスを配ることができる

チェック問題

1.  IPv4アドレス表記として，正しくないものはどれか。（平成25年度春期　基本情報技術者試験　午前　問31）

ア　10.0.0.0 イ　10.10.10.256 ウ　192.168.0.1 エ　224.0.1.1

2.  2台のPCにIPv4アドレスを割り振りたい。サブネットマスクが 255.255.255.240のとき，両PCのIPv4アドレスが同一ネットワークに所属する組み合わせはどれか。（平成24年度秋期　基本情報技術者試験　午前　問36）

ア　192.168.1.14と192.168.1.17 イ　192.168.1.17と192.168.1.29 ウ　192.168.1.29と192.168.1.33 エ　192.168.1.33と192.168.1.49

ヒント14(10) = 00001110(2)17(10) = 00010001(2)29(10) = 00011101(2)33(10) = 00100001(2) 49(10) = 00110001(2)

2.  2台のPCにIPv4アドレスを割り振りたい。サブネットマスクが 255.255.255.240のとき，両PCのIPv4アドレスが同一ネットワークに所属する組み合わせはどれか。（平成24年度秋期　基本情報技術者試験　午前　問36）

ア　192.168.1.14と192.168.1.17 イ　192.168.1.17と192.168.1.29 ウ　192.168.1.29と192.168.1.33 エ　192.168.1.33と192.168.1.49

ヒント14(10) = 00001110(2)17(10) = 00010001(2)29(10) = 00011101(2)33(10) = 00100001(2) 49(10) = 00110001(2)

-> 11111111 11111111 11111111 11110000255.255.255.240

14(10) = 00001110(2)17(10) = 00010001(2)29(10) = 00011101(2)33(10) = 00100001(2) 49(10) = 00110001(2)

ネットワーク部のビットの並びが同じものを探す！

150.86.0.0/16

大阪教育大学のネットワーク

保有IPアドレス数約65,000個


全世界の約 1/65,000 （単純計算） ↑大教大はクラスB

大阪教育大学の IPアドレスは潤沢

現実はそうはいかない

現実世界で考えてみる

大教大前駅

高安駅

大教大前駅

西日本最大ツインタワーメガシティタワーズ

@久宝寺

西日本最大のマンションでも

約1,500戸しかない！

一般的にプロバイダに契約すると， 1世帯につき1IPアドレスが付与

クラスBのアドレス空間でメガシティタワーズ何棟分の IPアドレスが配布できるのか？

（式） 65,000 ÷ 1,500 =

43棟分！

43.33…

43 Towers!!

大阪教育大学はメガシティタワーズ

43棟分の世帯数が許容できる IPアドレスを保有

話をもとに戻します


複数台のマシンを所持している家庭はどのようにしてネットワークに

接続できるのか？

解決策

いわゆるルーター

家庭によってはこんなのかも

一人暮らしだったらこんなのかも

疑問


どうやって複数台アクセスを可能にしているのか!?

どのようにして10台一緒に繋げられるのか!?

尾崎の中学時代

ダイヤルアップ接続

Internet

電話 or インターネット接続二者択一状態

のちにCATV導入

CATVモデムの導入

同軸ケーブル（テレビ用の線）

Coaxial Cable

Internet

LANケーブルツイストペアケーブル

Twisted-pair Cable

Internet 一段落！

だが時代は進む

尾崎，高校時代

我が家にコンピュータが増えた

Internet 2台同時にネットに接続したい…

安直な解決策

5ports Switching HUB

5ports Switching HUB

Internet

我が家には1つのIPアドレスしか付与されなかった

その結果何が起こったか？

IPアドレス争奪戦

ゴールデンタイムのチャンネル争いの如く…

vs

安直な解決策

次の作戦

Broadband Router

Broadband Router

Switching HUB ≠

Internet

Internet

Broadband Router

Switching HUB

Difference between

and

前回の復習

192.168.1.0/24

ネットワークの例

192.168.0.11 192.168.0.12 192.168.0.13 192.168.0.14

192.168.0.0/24

ルーター

192.168.0.254

192.168.1.11 192.168.1.12 192.168.1.13 192.168.1.14

192.168.1.254

192.168.5.0/24

192.168.5.110 192.168.5.111 192.168.5.112 192.168.5.113

192.168.5.254

Router

ルーターを介することで，違うセグメントを渡ることができる

Internet ひとつのセグメントを作って，その中で別ネットワークとして運用すれば良い！

しかし，よく考えて見れば我が家には1つのIPアドレスしか

付与されなかった

それを解決する技術

プライベートIPアドレス Private IP Address

プライベートIPアドレス Private IP Address

•  内線専用番号と考えるとわかりやすい．

192.168.0.11 192.168.0.12 192.168.0.13 192.168.0.14

192.168.0.0/24

ルーター

192.168.0.254

150.86.147.133

Internet

150.86.147.133

•  インターネット接続を行うときは，「どの端末も150.86.147.133から　アクセスを行う」と解釈される！

疑問

192.168.0.11 192.168.0.12 192.168.0.13 192.168.0.14

192.168.0.0/24

ルーター 192.168.0.254

150.86.147.133

Internet

内　→　外が可能なことは分かった

192.168.0.11 192.168.0.12 192.168.0.13 192.168.0.14

192.168.0.0/24

ルーター 192.168.0.254

150.86.147.133

Internet

外　→　内はどのように識別するのか？

理想! ? ? ?

その役割をしてくれるのが

ルーター

ルーターの役割（ざっくり）

•  異なるネットワークの出入口

192.168.0.11 192.168.0.12 192.168.0.13 192.168.0.14

192.168.0.0/24

ルーター 192.168.0.254

150.86.147.133

Internet

192.168.0.0/24の出入口!!

ゲートウェイという

ルーターの役割（ざっくり） •  ゲートウェイ側のネットワークのデータ通信の送受信先の振り分け

192.168.0.11 192.168.0.12 192.168.0.13 192.168.0.14

192.168.0.0/24

ルーター 192.168.0.254

150.86.147.133

Internet

宛先：Google送信元：192.168.0.11

宛先：Google送信元：150.86.147.133

ルーターの役割（ざっくり） •  ゲートウェイ側のネットワークのデータ通信の送受信先の振り分け

192.168.0.11 192.168.0.12 192.168.0.13 192.168.0.14

192.168.0.0/24

ルーター 192.168.0.254

150.86.147.133

Internet

送信元：Google宛先：192.168.0.11

送信元：Google宛先：150.86.147.133

通信するデータの中に送受信先の記録をしておく

ネットワークに接続するためには次の情報が必要

ネットワーク接続に必要な情報

•  自身のIPアドレス

•  ネットワークの規模

•  ネットワークの出入口サブネットマスクで管理

ルーター/ゲートウェイで管理

• 自身のIPアドレス

• ネットワークの規模

• ネットワークの出入口

そんなこんなで

Internet 我が家も複数台ネットワーク接続が可能となった！

192.168.1.10

192.168.1.1

192.168.1.5

192.168.1.6

外側グローバルIPアドレス

プライベートIPアドレスの種類

Pattern of Private IP Address

プライベートIPアドレスの種類 Pattern of Private IP Address

10.0.0.0/8

172.16.0.0/12

192.168.0.0/16

IPが足りない故に利用されている手段

少し気にしてみてはいかが？

実践 IPアドレスを調べてみる

次回予告

いいかげん今度こそはGRAPES

を話できたらイイ

なぁ．．

お願い

授業に対する意見を，ぜひコミュニケーションカードに書いてもらいたいのでよろしくお願いします．

m(_ _)m

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