基本情報技術者　テクノロジ系　第6章 ネットワーク

[基本情報技術者試験](https://qiita.com/savaniased/items/d3f94da4f087e178cb69)
こちらより

私情で更新が滞っていたので
前回の更新と続きを書きます。
内容が多いので数日かかってしまいました。

# OSI基本参照モデル

## 第7層 - アプリケーション層
具体的な通信サービス（例えばファイル・メールの転送、遠隔データベースアクセスなど）を提供。
HTTPやFTP等の通信サービス。

## 第6層 - プレゼンテーション層
データの表現方法（例えばEBCDICコードのテキストファイルをASCIIコードのファイルへ変換する）。

## 第5層 - セッション層
通信プログラム間の通信の開始から終了までの手順（接続が途切れた場合、接続の回復を試みる）。

## 第4層 - トランスポート層
通信品質を高くする方法について

ネットワークの端から端までの通信管理（エラー訂正、再送制御等）。
品質の差を吸収した透過的な伝送路を上位層に提供

## 第3層 - ネットワーク層
ネットワークにおける通信経路の選択（ルーティング）。データ中継。

経路制御を行うのをルータといいます。

## 第2層 - データリンク層
直接的（隣接的）に接続されている通信機器間の信号の受け渡し。

隣接ノード間での通信方法について

## 第1層 - 物理層
物理的な接続。コネクタのピンの数、コネクタ形状の規定等。銅線-光ファイバ間の電気信号の変換等。

## プロトコル
通信規約、通信手順の意

### ネットワーク層: IP
宛先、送信元ホストの指定

### トランスポート層: TCP UDP

宛先、送信元アプリケーションプログラムの指定

### アプリケーション層
HTTP: webサービスの提供
FTP: ファイルについて
SNMP: ネットワーク上の動作情報収集
DNS: ホスト名とIPアドレスの変換

# 通信技術の基礎(物理層~データリンク層)

## 通信回線の媒体

### 同軸ケーブル
ノイズを防ぐ効果
硬くて使いづらい

### ツイストペアケーブル
シールドしていないUTPケーブルか
ネットワーク接続に使用
短い

### 光ファイバケーブル
信号を伝える部分をコアといいます。

## 通信方式

### 半二重方式
送信と受信を交互に行う、

### 全二重方式
送信と受信を同時に行う。

## 伝送時間の計算
バイト単位だとビット単位に直すため
一旦8をかけます。

データ(バイト単位)x
8/通信回線(1Mbpsだと1Mになる)x
伝送効率(50%だと0.5)

## 誤り制御
受信データの誤りを見定める

### パリティ
専用のパリティビットが奇数(誤り)だと
誤りだと確認できる。

#### 垂直パリティ
データ一つに大してつける

#### 水平パリティ
かくビットの桁につける方式

#### バースト誤り
連続して誤りが発生している箇所

### CRC(巡回冗長検査)
生成多項式で呼ばれる計算式で除算して
余りでエラーの有無を検知する方式

バースト誤りに使える。

# LANとWAN(物理層~データリンク層)

## トポロジー
ネットワークの形態のこと

* パス型
* スター型
* リング型

とあります。

## イーサネット(有線LAN)
ゼロックス社が開発

命名規則は以下のようになります。

データ転送速度(Mbps)+
伝送方式 BASE(ベースバンド方式)+
伝送距離、伝送媒体

### イーサネットフレーム形式

前半24ビットをベンダ番号
後半24ビットを製造番号となります。

## 無線LAN
周波数2.4Ghz,5Ghzの電波を用いいます。

### アドホックモード
機器間で直接通信する方式

### インフラストラクチャモード
アクセスポイント介して行う方法

## 無線LANの高速化

### MIMO
複数のアンテナを用いる方法

### チャネルボンディング
隣接チャネルを束ねる方法

## 無線LANのセキュリティ
暗号通信を用います。

* WEP
* WPA
* WPA2 暗号方式にAESを使用
* WPA3

## ハブ
集線装置

### リピータハブ
電気的に信号を中継する

他全てのポートに伝える

### スイッチングハブ

MACアドレスから
必要なポートにだけフレーム(データ)を中継する。

## モバイル通信
外で使うこと

### LTE
100Mビット/秒以上

### WIMAX
440M/ビット

### 5G
LTEの次の世代

3〜10Gビット/秒

### 公衆無線LAN

## モバイル通信の用語

### MVNO
他社の通信サービスを利用する方法

### SIMカード
加入者の識別

#  アクセス制御手順
フレームを通信回線上に送出管理する手順

## イーサネット(有線LAN)

## CSMA/CD
イーサネット(有線LAN)のアクセス制御手順
回線があいていれば使える

## CSMA/CA
無線LANのアクセス制御手順

# IP(ネットワーク層)
データ配送プロトコル

## IPパケット
IPではデータをパケットにして送ります。

### ヘッダ
あて先、送信元情報が乗ってる

## IPアドレスの体系
32ビットのアドレス
ネットワーク部(どのネットワークか)とホスト部(ネットワーク内のどこか)に別れます。

### グローバルIPアドレス
世界中で

### プライベートIPアドレス
LAN内で


# サブネットマスク値
IPアドレスのどの部分がネットワーク部か表すための値

ネットワーク部が1
ホスト部が0を表します。

例 IPアドレス: 192.168.130.76
   サブネットマスク値: 255.255.255.0

まとめて書く場合
　　IPアドレス: 192.168.130.76/24
ともかける

/24は先頭から24ビット分がネットワーク部であることを表します。

# サブネット分割
一つのネットワークアドレスを分割して複数のネットワークアドレスを作ること。

今までホスト部であった箇所の1部をネットワーク部とみなして扱うこと

# 特殊用途のIPアドレス

## ネットワークアドレス
ネットワークそのもの

ホスト部のビット全てを"0"にしたアドレス

## ブロードキャストアドレス
ネットワーク内の全てのホストにパケットを送る時に指定するアドレス

ホスト部のビットを全て"1"にしたアドレス

## DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
IPアドレスを自動的にクライアントに配布する手順(プロトコル)

## アドレス変換技術
プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互変換することで
グローバルIPアドレスを持たない内部ネットワークアドレスのPCからも
インターネットが利用できるようになる。

### NAT
1対1で変換

### NAPT
プライベートとグローバルを
1対多で変換
一つのグローバルアドレスを複数のPCで共有できる。

# ルーティング(ネットワーク層)

## ルータ
ネットワーク層レベルでの中継をおこなう

宛先IPアドレスを見て、適切な経路にパケット中継する
複数のNICが付けれられている。

## ルーティングの仕組み
1,直接接続されているネットワークあてのパケットは直接配送する

2,それ以外は隣のルータ(デフォルトルータなど)の渡す。

## 方式とプロトコル

### スタティックルーティング
経路制御表を手動設定する方式
ネットワークの規模が小さいと便利

### ダイナミックルーティング
経路制御表を自動設定する

#### RIP
経由ルータが最も少なくなる経路

#### OSPF
バランスの良い経路

## IPパケットとイーサネットフレーム

### カプセル化
IPパケットをそのままイーサネットフレームに箱詰めすること

ようは途中経路にあるルータへのアドレスが
イーサネットフレーム(MACアドレスのヘッダ)で書き込まれる

### ARP
隣の機器のMACアドレスを調べるプロトコル

## LAN間接続装置の分類

### ゲートウェイ
全階層のプロトコル変換機能
 
### ルータ
ネットワーク層での中継

### ブリッジ
データリンク層での中継

### リピータ
物理層での動作

## SDN
物理的接続に囚われず
柔軟にネットワークを構成できるようにする

### openflow
データ転送特化機器をコントローラと呼ばれるソフトウェアで制御管理

# TCP(トランスポート層)  アプリケーションプロトコル(アプリケーション層)

## TCP UDP

### TCP
コネクションを形成して
信頼性のある通信を行う

### UDP
コネクションを形成せず
信頼性のない通信を行う

高速化できる

## ポート番号
アプリケーションプロセスとの会話をするための窓口

## アプリケーションプロトコル
アプリがデータやりとりするなさいに利用するプロトコル

NTP: 時刻を合わせる
DOMAIN(DNS): ドメイン名とIPアドレスの変換
SMTP: メール送る
POP3: メールもらう
HTTP: webサービス
FTP: ファイル転送 
IMAP: メールサーバ上でメール送受信
SSH: 遠隔暗号通信

### MIME
バイナリデータを電子メールに添付して送る。

### バイナリデータ
テキストデータで無い物、画像など