ネットワーク応用

ねらい

ネットワークの上で動くしくみを学びます。このレッスンを終えると、IPアドレスとドメイン名・DNSの関係、メールとWebの動き、クラウドの形、IoTでのつなぎ方を説明できるようになります。

インターネットの仕組み

インターネットにつながる機器は、それぞれIPアドレスという固有の番号で管理されています。桁数が少なく現在も広く使われているのがIPv4、桁数を大きく増やしたのがIPv6です。

IPアドレスは、使われる場所によって2種類に分かれます。

数字の並びであるIPアドレスは人には覚えにくいため、代わりにドメイン名という人が読める名前を使います。ドメイン名からIPアドレスを調べる仕組みがDNSです。ブラウザに入力するURL（資源の場所を表す文字列）にはドメイン名が含まれており、DNSがそれをIPアドレスに変換して、目的のサーバへつながります。

メールが届くまで

メールは、送る側と受け取る側で別のプロトコルを使います。送信はSMTP、受信はPOPまたはIMAPです。

POPは端末に取り込んで読む方式、IMAPはサーバに置いたまま読む方式です。複数の端末で同じメールを見たいならIMAPが向きます。

宛先の指定にも決まりがあります。TOは主たる宛先、CCは写しを送る相手、BCCは他の受信者に見えない写しです。複数の人へ一斉に送るとき、TOやCCに並べると全員のアドレスが互いに見えます。面識のない相手どうしならBCCを使います。

Webのしくみ

利用者のブラウザが要求を送り、Webサーバが応答を返します。やり取りの決まりがHTTP、暗号化したものがHTTPSです。URLの中のドメイン名がDNSでIPアドレスに変換されるところまでは、前の節で見たとおりです。

• cookie… サーバがブラウザに預ける小さなデータ。ログイン状態の保持などに使われます。
• CMS… Webの内容を、専門知識なしに更新できるようにする仕組み。
• CDN… 利用者に近い場所に複製を置き、配信を速くする仕組み。

クラウドの形

クラウドサービスは、自前で機器を持たず、ネットワーク越しに使う形です。どこまでを借りるかで呼び分けます。

オンプレミスは自前で機器を持つ形です。クラウドと組み合わせるハイブリッドという選び方もあります。

つながる機器

IoTは、あらゆる機器がネットワークにつながるという考え方です。センサで測り、ネットワークで送り、集めたデータを分析して使います。

• エッジコンピューティング… 機器の近くで処理を済ませ、送る量と遅れを減らす。
• M2M… 機器どうしが人を介さずやり取りする。
• 5G… 高速・大容量に加えて、低遅延と多数の同時接続を特徴とする移動通信の規格。

IoT機器は、台数が多く、性能が低く、長く使われます。修正プログラムが当たらないまま放置されやすいので、セキュリティ上の弱点になりがちです。

まとめ

インターネットの機器はIPアドレスで管理され、人が使うドメイン名との橋渡しをDNSが担います。メールは送受信でプロトコルが分かれ、Webは要求と応答で成り立ちます。クラウドは借りる範囲でSaaS・PaaS・IaaSに分かれます。IoTは便利さと引き換えに、守りにくい機器を大量に増やすという面もあわせて押さえましょう。