まとめ　基本情報技術者　ネットワークについて

### 回線

- データの単位
    - ビット、バイト
    - オクテット（8ビット）
- 回線速度
    - その回線でやり取りできる最大の速さ（bps）
- 伝送速度
    - その回線でやり取りする実際の速さ
- 伝送効率（回線利用率）
    - 回線速度に対する伝送速度の割合
    - 計算式
        
        伝送効率（%）＝ 伝送速度 ➗ 回線速度
        
- 伝送時間（転送時間）
    - 指定の量を伝送するのに要する時間
    - 計算式
        
        伝送時間 ＝ データ量 ➗ 伝送速度
        
    
- 伝送方式
    - 回線交換方式
        - 通信回線を占有して情報のやり取りをする方法
        - 伝送時間が遅れることはない
    - パケット交換方式
        - データをパケット単位に分割して、複数の回線を使用して情報をやり取りする方法
        - パケット
            - データを小分けにして、それぞれにヘッダ（制御情報）をつけた単位
- D/A変換器（D/Aコンバータ）
    
    **D**：デジタル → **A**：アナログ 変換する装置
    
    - A/D変換器はその逆
- パリティチェック方式
    - 「奇遇検査方式」
    - 送信するビット列に「検査用のビット（パリティビット）」をつけて送る方式
    - 全ての誤りを見つけるのは無理
    
- CRC方式
    - データを予め決められた「多項式」で割り算し、その「余り」をチェックデータとしてつけて送信する方式
    

### IPアドレス

- IPアドレス
    - 32ビット
    - コンピュータを識別する番号
        - 最終目的値
    
    - ネットワーク部
        - 所属するネットワークを示す
    - ホスト部
        
        コンピュータのアドレスを示す
        
- ポート番号
    - アプリケーションごとの「情報の出入り口を示す値」
    - コンピュータ上のどのアプリと通信するかを識別するため
- MACアドレス
    - 「ネットワーク機器ごと」に割り振られている固有の宛先
    - 最終目的までの次の通信相手
    
    - ベンダーID
        
        ネットワーク機器メーカに割り与えられたコード
        
    - 固有製造番号
        
        各メーカが自社の製品に割り当てた一意のコード
        
- IPv4とIPv6
    
    IPv4 = 32bit（43億）
    
    IPv6 = 128bit（34兆の1兆倍の1兆倍）
    
- グローバルIPアドレス
    
    インターネットに接続するコンピュータに割り当てられる「世界で唯一のIPアドレス」
    
- プライベートIPアドレス
    
    LAN内だけで利用するIPアドレス
    
- NAT
    - プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換する技術
    - 外部と通信する際に、ルータのグローバルIPアドレスを借りてインターネットに接続するときに利用
- NAPT
    - 「複数のプライベートIPアドレス」を「1つのグローバルIPアドレス」に変換する技術
    - 同じLAN内で複数のコンピュータがルーターを経由してインターネットに接続できる
    - ルータによって最大数が違う
- DHCP
    - 「IPアドレス」を各コンピュータに「自動的に割り当てる」プロトコル
    - LAN内にプラーベートIPアドレスを配る時に、重複せず適切なIPアドレスが割り振られるように制御してくれる

### IPアドレス計算

- ホストアドレスの範囲
    - 「ネットワークアドレス」・・・・ホストアドレス部分が**全て「０」**
    - 「ブロードキャストアドレス」・・ホストアドレス部分が**全て「1」**
    
    `IPアドレス「192.168.1.1」、サブネットマスク「255.255.255.0」の場合`
    
    1. ネットワークアドレスは「192.168.1.0」となります。
    2. ネットワークアドレスは最後の8ビット(ホスト部分)が「全て0」、つまり「192.168.1.00000000」となります。
        
    3. このネットワークでは端末に設定できるホストアドレスの範囲はネットワークアドレスとブロードキャストの2つを除外した「192.168.1.1から192.168.1.254」となります。
    
- IPアドレスとサブネットマスク1
    
    IPアドレスとサブネットマスクは、どちらも全体で 32 ビットの数値であり、それを 8 ビットずつドットで区切って、それぞれの部分を 10 進数で示します。
    
    問題に示された、 `255.255.255.240` というサブネットマスクを 2 進数で表すと、
    
    ```
    11111111.11111111.11111111.11110000
    ```
    
    `10.170.70.19` という IPアドレスを 2 進数で表すと
    
    ```
    00001010.10101010. 01000110.00010011
    ```
    
    です。上位 28 ビットの
    
    ```
    00001010.10101010. 01000110.0001
    ```
    
    がネットワークアドレスですが、ネットワークアドレスだけを示すときは、ホストアドレスの部分を 0 で埋める約束になっています。
    
    したがって、下位 4 ビットを 0 で埋めた
    
    ```
    00001010.10101010. 01000110.00010000
    ```
    
    がネットワークアドレスであり、 10 進数で示すと、 `10.170.70.16` になります。選択肢イが正解です。
    
- プレフィックス表記
    
    1. この問題のホストアドレスは何ビットでしょうか？　プレフィックス表記が「/23」となっているので、「32ビットのうち、先頭から23ビット目までがネットワークアドレスを表す」ということになります。つまり、残りの**「9ビットがホストアドレス」**となります。
    2. 次に「2進数の9ビットで表現できる値の範囲」を考えてみましょう。「**2の9乗」で表現できる値は「0から511」までの512種類となります。**
    3. このうち、端末に設定できない値は**「0(ホストアドレスが全て0)」**のネットワークアドレスと**「511(ホストアドレスが全て1)」**のブロードキャストアドレスの2つになります。
    4. したがって、**端末に設定できるアドレスの範囲は「1から510」、設定できる台数は「最大510台」となります。**
    

### サブネットマスク

- サブネットマスクとは
    - IPアドレスのネットワーク部とホスト部を区別するための番号
    
    - ネットワーク部を1で示す
    - ホスト部を0で示す
    
- アドレスプレフィックス表記法
    - IPアドレスに含まれる「ネットワーク部の桁数」を表す方法
    - IPアドレス / ネットワーク部の桁数
    - 10.10.70.19 / 28
    上記では28ビットがネットワーク部
    残りの4ビットがホスト部だと表している
- ネットワークアドレス
    - ホスト部が全部「0」のIPアドレス
    - LANの識別に利用
- ブロードキャストアドレス
    - ホスト部が全部「1」のIPアドレス
    - 同一ネットワークの全てのホストと通信するときに利用

### 通信プロトコル

- モデル
    - OSI基本参照モデル
    - TCP/IP
    
- ネットワーク機器
    
    - リピーター
        - 物理層でデータの中継を行う装置
        - 長いケーブルを通ってきて、弱まった信号を「修繕」する役割
    - ブリッジ
        - データリンク層でデータの中継を行う装置
        - MACアドレスを見て、「データを別のLANに渡すべきか」を判断
        - 複数のLANを繋いだものを「スイッチングハブ」や「L2スイッチ」などという
        - 他のLANへのデータなら全てのLANに送る
    - ルータ
        - ネットワーク層でデータを中継する装置
        - データのIPアドレスを見て「ルーティング」を行う
        - ルーティングとは「経路選択」
        - 指定されたLANにだけ送る
        - L2スイッチに「ルーティング」機能をつけたのが「L3スイッチ」
    - ゲートウェイ
        
        トランスポート層以上で「異なるプロトコル」へのデータを中継する装置
        

### メール

- MIME
    - 電子メールでマルチメディアをさまざまな形式で転送するための規格
    - 電子メールは英語圏の規格なので、日本語を一旦英語の文字コードに変換して転送している。この時に使用されるのがMIME。
    - S/MIME（メールを暗号化する規格）