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TCP/IPとネットワーク通信の具体的な学習内容

2025/01/27に公開

TCP/IPとネットワーク通信の具体的な学習内容

学習日: 2025年1月27日

1. TCP/IPとは

  • TCP/IPは、インターネット通信のルールをまとめた規格の集合体。
  • 主な役割:
    • TCP(Transmission Control Protocol):
      • データを確実に届ける仕組み(信頼性、順序の保証、エラー処理)。
    • IP(Internet Protocol):
      • データをどこに送るか(送信元・宛先のIPアドレスを基にルーティング)。

2. IPアドレスとその管理機関

IPアドレスの管理機関

  • IANA(Internet Assigned Numbers Authority):
    • 世界全体のIPアドレスを管理し、地域ごとの組織に分配。
  • RIR(Regional Internet Registries):
    • 地域ごとのIPアドレスを管理。
    • 例:
      • APNIC(アジア太平洋地域)
      • ARIN(北アメリカ)
      • RIPE NCC(ヨーロッパ)
      • LACNIC(南アメリカ)
      • AFRINIC(アフリカ)

ルートDNS、TLD、権威DNSの役割

  • ルートDNS:
    • インターネットの最上位層にあるDNSサーバーで、TLD(トップレベルドメイン)サーバーを指し示す。
    • 例: 「.com」や「.jp」を管理するTLDサーバーの位置情報を提供。
  • TLDサーバー:
    • 特定のドメイン(例: .com, .jp)に関するDNS情報を管理。
  • 権威DNSサーバー:
    • ドメインごとの具体的なIPアドレスを保持し、最終的な回答を返す。
    • 例: example.com192.0.2.1

3. 具体的なIPアドレスの事例

プライベートIPとグローバルIP

  • プライベートIPアドレス:
    • ローカルネットワーク内で使用されるアドレス。
    • 範囲例:
      • 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
      • 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
  • グローバルIPアドレス:
    • インターネット上で一意に割り当てられるアドレス。
    • 例: 72.14.201.177(Webで調べたあなたのグローバルIP)。

具体例:

  • あなたのPCのプライベートIP: 192.168.1.6
  • サブネットマスク: 255.255.255.0
    • 192.168.1がネットワーク部分。
    • 6がホスト部分(6番目のデバイス)。

4. サブネットマスク

  • IPアドレスを「ネットワーク部分」と「ホスト部分」に分けるための仕組み。
  • 255.255.255.0の意味:
    • ネットワーク部分: 192.168.1(24ビット)。
    • ホスト部分: 0~255(8ビットで256通り、うち2つは予約)。
    • 利用可能なホスト数: 254台

5. 127.0.0.1(ローカルホスト)

  • デバイス自身を指す特別なIPアドレス。
  • 内部通信やサーバーテストで使用。
  • 例: 自分のPCで動作しているWebサーバーを「http://127.0.0.1」で確認。

6. HTTP(HyperText Transfer Protocol)

HTTPの仕組み

  • リクエストとレスポンスのルールに基づいて通信。
    • リクエスト例(クライアント→サーバー):
      GET /index.html HTTP/1.1
      Host: www.example.com
      
    • レスポンス例(サーバー→クライアント):
      HTTP/1.1 200 OK
      Content-Type: text/html
      
  • ステータスコード:
    • 200: 成功。
    • 404: ページが見つからない。
    • 500: サーバー内部エラー。

特徴

  • ステートレス通信(1回ごとの通信で完結)。
  • GET、POST、PUT、DELETEなどのメソッドで操作を指定。

7. ルーターとネットワーク構成

  • ルーターのプライベートIPアドレス: 192.168.1.1
    • ネットワークのゲートウェイとして機能。
  • 外部通信では、ルーターがグローバルIPアドレス(例: 72.14.201.177)を使いインターネットと接続。

8. 学んだことの結論

  • TCP/IPは、データ通信を円滑に行うための規格の集合体。
  • IPアドレスや**DNS(ルートDNS、権威DNSなど)**は、ネットワークの構成と通信を支える重要な仕組み。
  • HTTPはその上で動作する通信規格で、リクエストとレスポンスのルールが明確に決まっている。

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