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TCP/IPとネットワーク通信の具体的な学習内容
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)。
-
TCP(Transmission Control Protocol):
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.com
→192.0.2.1
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
-
リクエスト例(クライアント→サーバー):
-
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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