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【Web技術の基本 #2 】ネットワーク技術について

2021/06/22に公開
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はじめに

【Web技術の基本 #1】 Webとはの続きです。#1より少し難しめの内容。

2章 ネットワーク技術について

クライアントとサーバー

  • サーバー
    ネットワーク上で情報やサービスを提供する役割を持つコンピューターのこと。
    Webサイトを提供するのが　Webサーバー。

  • クライアント
    サーバーから提供された情報やサービスを利用する役割を持つコンピューターのこと。
    Webページを表示するのがWebブラウザ。

上の2つをあわせて「クライアント/サーバーシステム」と呼ぶ

TCP/IP

インターネットにおけるさまざまなプロトコル(手順・やりとり)の集まりの総称。
TCP/IPは4つのレイヤー(階層)に分かれており、上からアプリケーション層、トランスポート層、インターネット層、ネットワークインターフェース層と分かれおり、4つの階層のプロトコルが連携することでインターネットでの通信が可能になっている。

  • インターネットにおいて中心的な役割を持つプロトコルがTCPとIPであることからTCP/IPと呼ぶ。

  • インターネットへのアクセスが可能なコンピューターは全てTCP/IPに対応している。（HTTPもTCP/IPの一部）

  • コンピューター同士で同じプロトコルを利用することにより、データのやりとりを行うことができる。

  • 用途に応じてさまざまなプロトコルが用意されている

プロトコル名 役割
HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) WebブラウザとWebサーバーの間でデータのやり取りするときに使用する、データ送受信用のプロトコル
FTP(File Transfer Protocol) コンピューター間でファイルをやり取りするときに使用する、ファイル送受信用のプロトコル
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 電子メールを送信するときに使用する、メール送信用のプロトコル
POP(Post Office Protocol) ユーザーがメールサーバーから自分のメールを取り出すときに使用する、メール受信用のプロトコル
  • アプリケーション層では、Webブラウザやメールソフトなどのアプリケーションごとのプロトコルを指定している。
  • 指定されたプロトコルに応じて、実際にデータの転送をしているのがトランスポート層に位置するTCP(Transmisson Control Protocol)やUDP(User Datagram Protocol)といったプロトコル。

TCPでは転送されたデータの順番や欠落をチェックしているのに対して、UDPは順番や欠落を保証していない。なのでTCPはデータの損失が起こると困るようなWebサイトやメールなどのアプリケーションで使われており、UDPでは手続きが簡略化されている分、通信効率が良いので動画ストリーミングなどで利用されている。

レイヤー名 役割 プロトコルの例
アプリケーション層 アプリケーションごとのプロトコルを指定 HTTP、SMTP、FTPなど
トランスポート層 データの分割や品質保証を規定 TCP、UDP
インターネット層 ネットワークの通信を規定 IP、ICMPなど
ネットワークインターフェース層 周波数などのハードウェアに関する規定 イーサネット、wifiなど

IPアドレスとポート番号

IPアドレス

インターネットに接続されたコンピューターを特定し、データの行き先を管理するために利用されている識別番号。

グローバルIPアドレスとローカルIPアドレス

IPアドレスは用途によって、グローバルIPアドレスとローカルIPアドレスの2つに分けられる。

グローバルIPアドレス
インターネットでの通信の際に利用される

ローカルIPアドレス
自宅や社内といった、LAN内での通信の際に利用される

  • LANとは、自宅や社内などの同一建物内といった限られて範囲におけるコンピューターネットワークのこと。

IPv4とIPv6

IPv4やIpv6といったアドレスが使われている。
IPv4では「192.168.1.1」のように、「ドット(.)」で8ビットずつ4つに区切られ、10進数で表記される。

ポート番号

IPアドレスは接続したいコンピューターを指定できるが、コンピューターが提供するサービスまでは指定できないのので、それを担っているのがポート番号。
コンピューターが指定するサービスを指定するために利用されている。
ポート番号は「0~65535」までの数字で、範囲によって用途が決められている。Webサーバーは80番が使われる。

URLとドメイン

  • URLとはWebサイトを観覧するときに使われる文字列のこと
  • ドメインとはIPアドレスを認識しやすくしたもの

URLは①スキーム名、②ホスト名（ドメイン名）、③ポート番号、④パス名などで構成されている。
「①http :// ②example.com : ③80 / ④test.html」

URL 役割
http プロトコルを指定する。
example.com 接続先のサーバーを指定する。IPアドレスで指定することもできる。
80 接続先のポート番号を指定する。通常は省略されている。
test.html 接続先のサーバーやディレクトリを指定する。

インターネット上でリソースを識別する手段として、「URI」が存在する。
URIは、「リソースの場所を示すURL」と「リソースの名前を示すURN」で構成されている。

DNS

ドメインをIPアドレスに変換する仕組みのことをDNS(Domain Name System)と呼ぶ。
DNSを提供するサーバーのことを、DNSサーバーと呼ぶ。
DNSではドメインとIPアドレスが紐づいており、電話帳のような役割を持っている。

HTTPでのクライアントとサーバー間のデータの流れ

Webサイトの閲覧において、
①アプリケーション層ではHTTP
②トランスポート層ではTCP
③インターネット層ではIP
④ネットワークインターフェース層ではイーサネットプロトコルが利用される

参考書籍

イラスト図解式 この一冊で全部わかるWeb技術の基本

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