ネットワークの仕組みについてメモをまとめてみた

ネットワークの勉強をするときに、よく出てきた言葉とその仕組を見返せるようにまとめました。

##IPアドレス
**サーバーが持つネットワーク上の住所のようなもの（例：10.0.0.1）**
サーバーなど、ネットワークに繋がっている機器は個々の識別するために、それぞれIPアドレスというナンバーを持っている。
![img01.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/367456/04687a03-3268-2852-0748-b45455d5a530.png)


##スイッチ
**近接するサーバー同士をつなぐ集線装置のこと。**
スイッチをハブにして、近接する複数のサーバー同士をつなぐことでネットワークを形成する。
ちなみにルーターはこのスイッチの機能を有しているため、ルーターがある場合はスイッチのみの機能は不要になる。
![img02.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/367456/60d2d2d1-82c9-0fb1-29c2-86866c00d3cf.png)

![img03.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/367456/839d9899-320c-0ef9-6c6c-a734eed6b557.png)


##LANとWAN
LANとはローカルエリアネットワーク（Local Area Network）の略称です。
かんたんに説明すると**「建物内の限定的なネットワーク」**のことです。

WANとはワイドエリアネットワーク（Wide Area Network）の略称です。
上記で説明した**LANが集合したネットワーク**のことで、
自分たちが普段使っているインターネットもWANの1つです。
**LANとLANをつないだワイドなネットワーク**のことです。
![img05.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/367456/02cffb6a-e254-e6fe-5874-c1ad961e16b6.png)

![img06.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/367456/5a8d0455-5c95-b11b-a2f4-c0795d8a926a.png)



##ファイアウォール
セキュリティの機能のことで、サーバーへのアクセスの受け入れを制限するものです。
**どこから・どういう形式でアクセスされたら受け入れるのかなど、通信のフィルターをかけます。**

<例>

+ HTTPS通信はすべてOKにする。
+ SSH通信は特定のIPアドレスのみOKにする。
![img08.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/367456/e963c564-79ac-c028-d3a4-a4f18867f647.png)


##サブネット（サブネットマスク）
IPアドレスの範囲を指定して、ネットワークを小さな単位に切り分けるためのものです。

10.0.0.0/255.0.0.0
10.0.0.0/255.255.0.0
10.0.0.0/255.255.255.0
10.0.0.0/255.255.255.240
10.0.0.0/255.255.255.252

下記の「/」以下の表記の方法をCIDR表記といいます。
CIDR表記の話をすると２進数の説明などが必要なため省きますが、基本的にサブネットの表記としてはCIDR表記が基本になります。

10.0.0.0/8
10.0.0.0/16
10.0.0.0/24
10.0.0.0/28
10.0.0.0/30

255.0.0.0　→　/8
255.255.0.0　→　/16
255.255.255.0　→　/24
255.255.255.240　→　/28
255.255.255.252　→　/30


##プライベートIP（ローカルIP）・パブリックIP（グローバルIP）
LAN内で通信するIPアドレスのレンジと、WAN間で通信するIPアドレスのレンジが規約で決められている。

LAN内で通信するIPアドレスのレンジ　→　プライベートIP
WAN間で通信するIPアドレスのレンジ　→　パブリックIP

###プライベートIP（ローカルIP）
プライベートIPアドレス（ローカルIPアドレス）とは、組織内のネットワーク（プライベートネットワーク）でのみ使用できるIPアドレスです。オフィス内のネットワークや家庭用のネットワークなどでは、通常プライベートIPアドレスが使われています。
プライベートIPアドレス（ローカルIPアドレス）は個々のプライベートネットワーク内のみで使うことのできるIPアドレスですが、同じネットワーク内で重複して使うことはできません。

下記のレンジのみで設定することが可能。
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255

###パブリックIP（グローバルIP）
パブリックIPとは、インターネットに接続する機器が使用できるIPアドレスです。インターネット上ではIPアドレスが重複してはいけません。そのため、パブリックIPは、IPアドレスの管理団体が厳重に管理しています。
パブリックIPアドレスが必要になった場合、事前に管理団体に対して申請を行い、パブリックIPアドレスの割り当てを受ける必要があります。
上記のプライベートIPのレンジ以外すべて

##NAT
**プライベートIPアドレスをパブリックIPアドレスに変換する機能の事。**

##DNS
ドメインネームシステムの略で、インターネット上で ドメイン名 を管理・運用するために開発されたシステムです。
クライアントから特定のドメインにアクセスすると、ドメインをIPアドレスに変換する。
例えば「test.com」でアクセスすると、「test.com」のドメインを「11.20.30.40」に変換して、サーバーにアクセスする。

正確には、クライアントから通信があったときに、まずキャッシュを保存しているDNSサーバーに対して、ドメインとIPアドレスの照合をかける。
キャッシュサーバーにデータがなければ、ルートDNSサーバー、各ネームサーバーに問い合わせをして、ipアドレスを取得する。
そして、そのIPアドレスでページをリクエストする。
WEBページを見るときはこの工程を瞬時に行っています。

![img09.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/367456/f9857417-ec5f-5bd5-2c1f-b353c1fbf0e6.png)
※ここのサイトがわかりやすかったの詳しくはこちらを。
[https://www.kagoya.jp/howto/rentalserver/dns-server/](https://www.kagoya.jp/howto/rentalserver/dns-server/)

##まとめ
今回ネットワークについて改めて記事にまとめることで、今まで深く知らなかったことや、足りていないことなどが見えてきました。
ネットワークはWebの根幹のシステム