新3年生向け講習会

２０１２年３月７日

自己紹介タイム

恒例となりました

僕について

名前：たかはしゆうき

所属：理学部数学科３年次

Skype:takahashi9854

Twitter:takahashi9854

Facebook:http://www.facebook.com/takahashi9854

今日やること

コンピュータの内部

内部ってどうなっているのか

ネットワーク

仕組み・IPアドレス

IPアドレス・DNS・DHCP・デフォルトゲートウェイ etc.

無線LAN

仕組み・規格

セキュリティ・認証方式

数量と単位について

資料の使い回しはしてないよ

数量について

bitとかbyteとか言われてわかりますか？

大小関係はわかりますよね？

２進数とかは？

こんなものは余裕だよ。

じゃあ、８進数とかは？？

えっ。。。

もう一歩！１６進数になると？笑

ごめんなさい。。。

補助単位について。

単位を言われてパッとわかりますか？

Ｋ（キロ） １０の３乗

Ｍ（メガ） １０の６乗

Ｇ（ギガ） １０の９乗

Ｔ（テラ） １０の１２乗

Ｐ（ペタ） １０の１５乗

Ｅ（エクサ） １０の１８乗

Ｚ（ゼタ） １０の２１乗

Ｙ（ヨタ） １０の２４乗

コンピュータの内部について

知ってますか？

例えば。。。

ハードウェア

CPU

メインメモリ

HDD

ディスクドライブ

説明

頭脳

覚えておく物

一時記憶

外から読み込む

パソコンの構成

どうやって構成されているのかわかりますか？

マザーボード

CPU メインメモリ

HDD GPU

ディスクドライブ パワーユニット

知ってますよね？笑

マザーボードとは？

PCをハード的に制御するためのボード。

IC回路によって構成されている。

チップセットを基本として考える。

ex) Intel X78, AMD A75 etc.

CPUとは？

Central Processing Unit

パソコンの頭脳となるもの

x86とかx64とか。。。

単位はGHzで考える

ex) Intel Core i7, AMD Phenom X6 etc…

メインメモリとは？

一時記憶するためのもの。

シャットダウンと同時にデータは消去される。

最近では2枚セットで考えることが多い。

単位はGBで考え、最近だとDDR3が主流。

HDDとは？

補助記憶装置と呼ばれるもの。

シャットダウン後もデータを記憶している。

最近はGB or TBで考える。

衝撃に弱い。

GPUとは？

画面に出力するために必要。

最近はCPUにGPUが内蔵されているものがある。

ex) NVIDIA GTX 590, AMD Radeon 6770 etc…

ディスクドライブとは？

物理ディスクにアクセスするためのもの。

Blu-rayやDVDをPCで使用するために必要。

パワーユニットとは？

PC全体に電源を供給するもの。

構成により容量を決める必要がある。

最近だと500W～700Wぐらいが標準。

もっと容量が小さい。

SSDとは？

SSD = Solid State Drive

半導体素子を用いた記憶媒体。

高速なアクセスを実現。

起動のために最低限必要なものは？

マザーボード

CPU

メインメモリ

HDD

GPU

ディスクドライブ

パワーユニット

キーボード

マウス

モニタ覚える！

故障の時のトラブルシューティング

これは実は非常に簡単で、誰にでもできる。

ただし、経験則がモノを言う場合が多々ある。

しかし、市販されているPCについてはメーカー次第。

Lenovo,DELLなど、ビジネス向けの会社は比較的メンテナンスがしやすい。

• ただしPanasonicは除く。

富士通、東芝、NECなどについては基本的にサポートセンター送り。

ソフトウェア

は？

ソフトウェアって？

OSとかアプリケーションとかなにかわかりますか？

OS種類は？

Windows,Mac,Linux,Android,iOS, etc.

アプリケーションの具体例は？

Word,Excel,iTunes,PhotoShop etc.

ネットワークって？

そんなに難しくない、はず？

つまり、ネットワークって？

学内LANはネットワーク？

外交はネットワーク？

彼氏と彼女はネットワーク？

Facebookはネットワーク？

→ Yes

→ Yes

→ Yes

→ Yes

ネットワークとはつながっていること

そもそも、ネットワークってなに？？

ネットワークとは

網という意味の英単語。複数の要素が互いに接続された網状の物。

WWWとネットワークは別物

単純にネットワークといっても、本当は複雑。

複雑なものをどうやって制御するのか？

普段使っているインターネットってなんなの？

ネットワークとインターネットはなにが違うのか。

で、どうするか。

今日のテーマはネットワークについて。

コンピュータのネットワークがどうやって構成されているのか。

ただし、これは非常に難しい。

なので、さわりだけをサラっと紹介。

というか、ネットワークについてはあまりやらない。

単語の説明がメイン。

というか、これ知ってますか？

これが一体なにをする画面なのか。

それぞれの項目の意味が分かるのか。

用語の説明

用語は正しく使おう！

単語リスト

インターネット

LAN

IPアドレス

MACアドレス

インターネット (internet)

インターネットとは

通信プロトコルTCP/IPを用いて全世界のネットワークを相互に接続した巨

大なコンピュータネットワーク。

インターネットの使い方は？

Webブラウザを使う(ブラウザだけだと間違え)

Firefox、Internet Explorer、Safari etc…

ネチケットと匿名性

これは大変難しい問題ですね。。。

普通の人がネットで犯罪を起こしたら９９％捕まる！！！

LAN (Local Area Network)

LANとは

ケーブルや無線などを使って、同じ建物の中にあるコンピュータや通信機器、

プリンタなどを接続しデータをやり取りするネットワーク。

WANとLANの違いって？

WAN = Wide Area Network。

池袋キャンパスはLAN？WAN？

新座キャンパスと池袋キャンパスはLAN？WAN？

LANの中のPCはどうやって識別するの？！

IP アドレス (Internet Protocol Address)

IPアドレスとは

インターネットやイントラネットなどのIPネットワークに接続されたコンピュー

タや通信機器1台1台に割り振られた識別番号。

IPアドレスってどんな形で表現されるの？

192.168.1.1のような形式で表現される。

自分のパソコンのIPアドレスの調べ方は？

IPアドレスしか識別方法はないのか？

MACアドレス(Media Access Control address)

MACアドレスとは

各Ethernetカードに固有のID番号。全世界のEthernetカードには1枚1枚固

有の番号が割り当てられており、これを元にカード間のデータの送受信が

行われる。

IPアドレスとMACアドレスの違いとは？

MACアドレスなら固有のID番号なので相手を指定すれば通信できるので

は？

なぜIPアドレスなのか。。。

やってみよう！

自分の使ってるPCのIPアドレス・MACアドレスを確認してみよう。

Windowsの場合

スタート -> すべてのプログラム -> アクセサリ -> コマンドプロンプト

• ipconfig /all

Macの場合

アプリケーション -> ユーティリティ -> ターミナル

• ifconfig -a

さらに用語の説明

ここからは知ってる人は少ないのでは？

単語リスト

サブネットマスク

セグメント

デフォルトゲートウェイ

DHCP

DNS

IPアドレスの構成

「ネットワーク部」と「ホスト部」に分類する。

ネットワーク部

データリンクのセグメントごとに割り振られている。

ホスト部

セグメント内で重複がないように設定する。

ネットワーク部とホスト部って何さ？？

セグメント

なるべく1つで終わらせたい。

しかし、大きくなりすぎると管理が大変。

小分けにして考えると何かと都合がいい。

例） 教室 フロア 建物

全体の構成要素としての個々のネットワーク。

これがセグメントという。

ネットワーク部で区別する。

サブネットマスク

従来ではクラスという考えでネットワーク部が決まっていた。

最近ではサブネットマスクを使用する。

自由度が上がる。

ネットワーク部をすべて2進数にする。

192.168.1.43 255.255.255.0

192.168.1.43 / 24

IPアドレスの例

ネットワーク部とホスト部の判定

サブネットマスクとの論理積を使用する。

IPアドレス 192.168.1.43

サブネットマスク 255.255.255.0

ネットワーク部 192.168.1

ホスト部 24

やってみよう！

自分の使ってるPCのサブネットマスクを確認してみよう。

Windowsの場合

スタート -> すべてのプログラム -> アクセサリ -> コマンドプロンプト

• ipconfig /all

Macの場合

アプリケーション -> ユーティリティ -> ターミナル

• ifconfig -a

計算タイム！

次のIPアドレスのネットワーク部とホスト部を求めよ。

192.168.10.56 / 24

150.93.112.79 / 16

170.20.211.3 / 20

202.78.21.96 / 13

105.198/55/87 / 10

58.98.223.89 / 22

デフォルトゲートウェイ

ネットワーク上の通信ではIPアドレスを指定して通信する。

ただ、自分が使ってるコンピュータが知ってるIPアドレスは限界がある。

その時に、処理を任せるものがデフォルトゲートウェイ

デフォルトゲートウェイが知らないときは、それのデフォルトゲートウェイに行く。

DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol

ネットワークに参加するコンピュータに必要な情報を自動的に割り当てる。

手動で設定しなくてもネットワークに参加することが可能。

DNS

Domain Name System (Domain Name Serverを指す場合もある)

通信をするときは本来ならばIPアドレスを指定する。

ただ、それは覚えにくい。

名前をつけよう！

例えば、www.rikkyo.ac.jpとか。(これはドメイン名)

インターネット上のドメイン名(ホスト名)とIPアドレスを対応させるシステム。

例えば

外部に出ていく出口はどこ？

何台までPCが配置できる？

IPアドレス 192.168.1.20

サブネットマスク 255.255.255.0

デフォルトゲートウェイ 192.168.1.1

DNSサーバ 192.168.1.1

いままで

これぐらいは知っておいて損はない単語の説明

次

無線LAN！！！

無線LANについて

いよいよ本番

データリンクとは？

具体的な通信手段のこと。

ex) イーサネット、無線LAN、MPLS etc…

直接接続された機器間での通信するためのプロトコルやネットワーク。

実際に通信するときにはデータリンク層と物理層の両方が必要になる。

物理層：2進数を電気信号に変換。

データリンク層：フレームという意味のあるかたまりにする。

Ethernet

つまり、有線LANのこと。

有線LANにもいろいろな種類がある。

10BASE-T 100m - ツイストペアケーブル

100BASE-TX 100m - ツイストペアケーブル

1000BASE-T 100m - ツイストペアケーブル

1000BASE-LX 5000m 2 光ファイバーケーブル

CSMA/CD方式

Ethernetはバス型ネットワークを基本としている。

CSMA/CD方式でデータの送信を制御する。

CSMA データが流れていなことを確認し、送信する。

CD 衝突が発生したら、送信をやり直す。

1000BASE-TではCSMA/CDは使われていない。

半二重通信と全二重通信

半二重通信

送信しているときは受信できない。

受信しているときは送信できない。

全二重通信

送信と受信が同時に行える。

LANケーブルは4ペアのケーブルでできている！！

ケーブル作った時に中に8本あるでしょ？

無線通信

Ethernetは有線通信だった。

有線の方がつながってる感じがある。

最近は無線でしょ！

配線とかカッコ悪いよね。

ただ、無線って設定がむずかしい。。。

無線LANの設定は基本的に機械任せ。

そもそも、無線LANとWi-Fiの違いって

無線LAN=Wi-Fiなのか！？

無線通信の種類

無線通信といっても種類はたくさんある。

無線PAN 10m前後 IEEE802.15 Bluetooth

無線LAN 100m前後 IEEE802.11 Wi-Fi

無線MAN 数km～100km IEEE802.16,IEEE802.20 WiMAX

無線WAN - GSM,CDMA,W-CDMA 3G,4G,次世代携帯

Wi-Fiと無線LAN

初期の無線LANは互換性が皆無だった。

同じ会社でもラインナップが違えば繋がらない。

Wi-Fiは周波数帯が一緒ならつながることを保証しているもの。

ただ、2.4GHzと5GHzは周波数が違うので繋がらない。

Wi-Fiは無線LANではない。

Wi-Fi Allianceがつながることを保証している証拠。

無線LANといえば

無線LANといえば次にあげる規格が現在使われている。

IEEE 802.11b

IEEE 802.11g

IEEE 802.11a

IEEE 802.11n

IEEE802.11b・IEEE802.11g

2.4GHzの電波を利用する無線LAN

通信距離は30～50m

802.11b 802.11g

電波 電波

～11Mbps ～54Mbps

2.4GHz 2.4GHz

IEEE802.11a

5GHzの電波を利用する無線LAN

2.4GHzを使用していないため干渉を受けにくい。

802.11a

電波

～54Mbps

5GHz

IEEE802.11n

802.11aと802.11gと互換性を保ちつつ、高速化を実現。

2009年9月に正式規格として採用された。

802.11n

電波

100Mbps以上

2.4GHz・5GHz

メリット・デメリット

11a 11b 11g 11n

周波数 5GHz 2.4GHz 5GHz/2.4GHz

通信速度(Mbps)

54 11 54 150/300/450

障害物に強い ☓ ○ ○ ☓/○

その他 電波干渉が少ない 電波干渉を受けやすい 通信距離が長い

無線LANの最大の問題点

有線なら通信を傍受される心配がない。

ホスト同士が直接つながっているため。

無線LANは電波を使用して通信する。

通信を傍受される可能性あり！

ヘッヘッヘッ

無線LANの暗号化方式

暗号化にはおおきく2種類がある。

WEPとWPAがある。

ただ、最近は暗号化していても解析される可能性あり。

WEPキーは解析可能！

WEPとは？

Wired Equivalent Privacy

有線と同等のセキュリティを確保。（してたつもり。。。）

802.11bのセキュリティシステムとして採用。

40bitと128bitの2種類の暗号化方式がある。

キーの長さ自体は-24bit。

現在最も普及している方式。

WPAとは？

Wi-Fi Protected Access

WEPの弱点を補強し、セキュリティを向上させたもの。

すべての規格で使用できる。

IEEE802.11iという規格があるが、これに先行して使用されている。

802.1x

元々はLAN内のユーザ認証方法。

ケーブルを繋げばネットに繋がるという状況だと誰がつないだのかわからない。

利用者を登録してある人のみに限定したい時に用いる。

登録されているユーザのみ、通信が許可される。

基本的にはサーバとクライアントの証明書の交換が行われる。

通信データの暗号化は行わない。

802.1xの認証方法

方法 ユーザ認証方法 端末側の設定 サーバ側の設定

EAP-TLS ディジタル署名クライアント証明書のインストール、信頼する認証局の設定

サーバ証明書のインストール

PEAP ID/パスワード 信頼する認証局の設定サーバ証明書のインストール

EAP-TTLS ID/パスワード 信頼する認証局の設定サーバ証明書のインストール

LEAP ID/パスワード なし なし

Web認証

誰しもがネットワークに参加するのは危険。

トラフィックの増加もありえる。

参加者を限定してネットワークに参加させる。

ユーザとパスワードが必要。

ここまでは、無線LANの規格とセキュリティについて。

では、学内の無線LANがどうなっているのか。

学内無線LAN

これが本番。

さて、ここで問題！

学内無線LANのSSIDをすべて言えますか？

SSID

Service Set Identifierの略。

無線LANを使用するときにAPを識別するためのもの。

→規格によってSSIDを付け替える。

使いたい無線LANの名前のこと。

Rikkyo-V-Campus-1xが例としてある。

さて、ここで問題！

学内無線LANのSSIDをすべて言えますか？

学内無線LANの種類

Rikkyo-V-Campus

Rikkyo-V-Campus-wpa2

Rikkyo-V-Campus-1xs

Rikkyo-V-Campus-1x

Rikkyo-V-Campus

WEPキーによる接続

認証はWebブラウザで行う。

古い機器に対応する。

無線LANとブラウザさえあれば接続可能。

最後の手段として使うのみ。

Rikkyo-V-Campus-wpa2

WPAキーによる接続。

認証はWebブラウザで行う。

Rikkyo-V-Campusと同じで、WPA2になっている。

こちらを使う頻度は少ない。

Rikkyo-V-Campus-1xs

802.1xによる認証。

認証は証明書により行うので1度の設定で繋がる。

WPA2に対応してない機器に用いる。

Rikkyo-V-Campus-1x

n対応なので、通信速度が速い。

802.1x対応なので、1度の設定で繋がる。

現在市販されている機器ならば大抵のものは繋がる。

どのように案内すればいいのか？

最初にはRikkyo-V-Campus-1xに接続してみる。

ダメだったら、Rikkyo-V-Campus-1xs。

それでダメだったら、Rikkyo-V-Campusもしくは、Rikkyo-V-Campus-wpa2。

そもそも、1xがダメならwpa2もダメなはず。

繋がらないよ！

さぁ、どうする？

さぁ、大変だ！

ネットワークに繋がらない。

インターネットに接続できません。

無線LANに接続できません。

よくわかりませんが、繋がりません。

昨日までつながってたのに。。。

直して！

さぁ、大変だ！！！

いままで、どうしてましたか？

そうだ、小松さんに。。。

石黒さんに聞いてみよう！！！

長島さーん！！！／(^o^)＼

これからはこうしよう！！！

ネットに繋がらない時の対処法

loopbackを調べる。

ping 127.0.0.1 or ping localhost

IPアドレスを持っているかどうか

ipconfigすればよし。ipconfig /allの場合もある。

同じネットワーク内でpingを飛ばす

違う端末のIPアドレスを持ってくる。

経路探索する

tracert ドメイン名 or tracert IPアドレス

無線LANが繋がらない時の対処法

まず、何に対応しているのかを調べる。

SSIDが表示されてないからといって、焦らない。

とりあえず、切断して再接続。

証明書関連の問題で繋がらないことが多々ある。

記憶しているSSIDを削除して再接続。

最終手段はドライバの削除。

現状使われているアダプタはOSにドライバが入っている。

いかがでしたか？

今日の講習を振り返って

宿題 その１

ex) HDDが壊れた、画面がつかない、etc

故障した場面も自分で考えてみる。

宿題 その２

どこになにがあるのかを正確に！

宿題 その３

なぜインターネットはIPアドレスを使うのか？

MACアドレスはいつどこで使うのか？

おしまい笑