インターネットやネットワークの概要。Webサイトが公開される仕組みとは?

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自分用メモ

逐一見返すようにしたい

ネットワークとは?


ある範囲での相互接続のこと、
範囲によってLANやWANと呼ばれたりする

LANとは?

LAN=屋内やアクセスポイントなど
狭い範囲で構築されるネットワーク(Local Area Network)
→オフィスレベルの話

事務所など局地的な狭い範囲のネットワークだと言える

WANとは?

LANが関東一帯になるとWAN(Wild Area Network)になる
自分のPCから他の人のPCへのアクセスも可能になる
広域ネットワークだと言える。

イーサネットとは?

LANの規格として、現在最も普及しているもの。
IEEE(米国電気電子技術者協会)によって標準化されており、
接続形態や伝送速度によって様々な規格がある。

伝送速度に使われているbps(bits per second)という単位は
1秒間に送る事ができるデータ量(ビット数)を表している。

無線LANとは?
ケーブルを必要とせず、電波などを使って無線で通信を行うLANのこと。
「IEEE802.11シリーズ」として規格化されている。

無線なので、電波の届く範囲であれば自由に移動できる。
ノートPCなど、持ち運びできる装置をLANに繋ぐ場合に便利。

一方、電波を盗聴されるリスクもあるので、通信を暗号化するなど
しっかりとしたセキュリティ対策が必要になる。

※参照:脆弱性とセキュリティホールの違い。マルウェアやコンピュータウイルスの種類と対策方法

パケット


通信データを小さく分割した一塊のこと。
パケットには「送信元IPアドレス」「宛先IPアドレス」
「ポート番号」などがヘッダ情報として付加されている。

小包(paket)に似てる意味から、パケットと呼ばれている。

データを分割して流す理由は、通信路上を流せるデータ量は有限だから。
仮にデータを細切れにせずに、そのままの形で大量に流すと、
ネットワークの帯域が占拠され、
自分以外の人がネットワークを利用できなくなってしまう。

パケット交換方式


データを運ぶ通信路の方式の1つ。
パケット(小包の意)という担任に分割された通信データを、
交換機が適切な回線へと送り出すことで通信路を形成する方法。

「交換方式」とは、コンピュータ同士がデータのやり取りをする際に、
交換器(にあたるもの)が回線の選択を行なって、
必要に応じた通信路を確立する方式のこと。

「交換方式」にはパケット交換方式の他に、
送信元から送信先にまで至る経路を交換器がつなぎ、
通信路として固定する「回線交換方式」がある。

現在のコンピュータネットワークで用いられるのは、
基本的にパケット交換方式である。

インターネットとは?


インターネットは、巨大なコンピュータネットワーク
この「巨大ネットワーク」は、
隣のコンピュータ同士の接続が、いくつも連なって構築される

インターネットには「ネットワークのネットワーク」という意味がある
家庭内や会社内でコンピュータ同士をつなげることで
ネットワークを構成し、更に通信事業者が家庭や会社のネットワークを、
更に大きなネットワーク組織としてまとめ上げる
最後に、通信事業者同士を結びつければ「インターネット」が完成する

日本では個人PCがプロバイダの業者に集約されていて、
これがIXという場所に集約されている
更にこれがアジアへと繋がってヨーロッパなどの国のサーバーに繋がる

インターネットの仕組みを覚えておかないと
根本的な間違いを侵す場合も

Webサイトが公開される仕組み


ウェブページやウェブサービスを利用できるのは、
インターネットに繋がっている「コンピュータ」が、
自分のウェブサイトやウェブサービスを「公開」しているから

①サーバー用のコンピュータを借りる
②そのサーバー用のコンピュータのIPアドレスを確認し、DNSに登録する
③そのサーバー用コンピュータ内でWebサーバーを起動する
④起動したサーバー内にWebページ(リソース)を配置する


IPアドレスとは?

インターネットに接続されている通信機器に与えられた識別番号のこと。住所や電話番号のような役割を果たしている。表記形式にはIPv4とIPv6の2種類があり、前者だと「192.168.23.253」、後者だと「fe80:: e219:1dff:fe43:d0c2」のような表記をする。ただし、これらは人間の手による認識が難しいので、Webサイトとして表示する場合はドメイン名として利用されている。
※参考:IPアドレスの概要や組織名の把握、グローバルローカル、IPv4とIPv6の違い

ドメインとは?

IPアドレスをわかりやすい英数字として扱ったもの
IPアドレスとドメインの対応をDNSサーバーに申請する必要がある
「54.241.11.103」と「www.geekjob.jp」は同じ場所を指している

IPとは?

インターネットを成立させているプロトコル
インターネットの通信はIPによって成り立っている
HTTPメッセージはIPによって運ばれている
クライアントコンピュータ(Webブラウザ)と
サーバーコンピュータ(Webサーバー)は直接HTTP通信をする事ができない

HTTPとは?

IPを前提にした上でのアプリケーション同士が通信するためのプロトコル
IPによってネットが接続されているという前提があった上での、
アプリケーション同士が通信するための通信プロトコル

DNSとは?

インターネットの世界では、URLとIPアドレスの対応表があり、
これは常に更新され続けているが、このシステムのこと。
例:Google「www.google.co.jp」のIPアドレスは「216.58.221.163」

WebブラウザのURL入力欄に
「https://www.google.co.jp」と入力してアクセスすると、
まずWebブラウザは「https://www.google.co.jp」という
ホスト名+ドメイン名(FQDN)のIPアドレスを取得するために、
DNSサーバに「このホスト名+ドメイン名(FQDN)のIPアドレスを教えてくれ」
というリクエストを送る

「ホスト名+ドメイン名(FQDN)とIPアドレスの対応表」
これをDNSサーバはを持っているので、
すぐに「www.google.co.jp」のIPアドレス
「216.58.221.163」をレスポンスとして返す

ホスト名+ドメイン名(FQDN)だけではネットに通信は出来ない
DNSから対応するIPアドレスをもらって、
ようやくインターネットを介した通信ができる
こうしたホスト名+ドメイン名(FQDN)から
IPアドレスを取得する行為を「名前解決」と呼ぶ

※参考:TCP/IPモデルとは。5つの階層について解説

ネットワーク上のサービス


ネットワーク上で動くサービスには、
それぞれに対応したプロトコルが用意されている。

サービスとは、要求に応じて何らかの処理を提供する機能のこと。
TCP/IPを基盤とするネットワークでは、
こうしたサービスが多数利用できるようになっている。
サービスを支えるのが、TCP/IPの上位層で規定されているプロトコル群である。
(OSI基本参照モデルの⑤セッション層以上)

私達が普段目にするプロトコルは、
こうしたセッション層以上のものがほとんど。
例えば、サーバーとの間でファイルを転送するFTPや、
コンピュータを遠隔操作するTelnetなど。

ネットワーク上の代表的なサービス

ネットワーク上の代表的なサービスは以下の通り。

HTTP(80)
FTP(制御用20、転送用21)
Telnet(23)
SMTP(25)
POP(110)
NTP(123)

サービスはポート番号で識別する


ネットワーク上で動くサービスは、個々に
「それ専用のサーバーマシンを用意する必要がある」訳ではない。

サーバーは、プロトコルを処理して
サービスを提供するためのプログラムが動くことでサーバーになってるので、
1つのコンピュータが複数のサーバーを兼任することは珍しくない。

しかしIPアドレスでは、パケットの宛先となるコンピュータは識別できても、
それが「どのサーバープログラムに宛てたものか」までは特定できない。

そこで、プログラムの側では0〜65535までの範囲で、
自分専用の接続口を設けて待つようになっている。

この接続口を表す番号を「ポート番号」と言う。

主だったサービスには、予めデフォルトのポート番号が決められている。
(上記を参照)
こうした予め決まっているポート番号を「ウェルノウンポート」と言う。

IPアドレスとポート番号は1セット。
IPアドレスでコンピュータを指し、ポート番号で通信相手となる
サービス(アプリケーション)を指定している。

ポート番号について補足

ブラウザソフトがWebサーバーへアクセスする際は、
必ずポート番号が必要になる。

ポート番号は「船着場(ポート)」の意味からきていて、
積荷(通信)の種類によって、船着場(ポート)を決める事で、
変な積荷(通信)が届かないように制御すること。

MAMPの「Ports」の設定では、
Windowsの場合はデフォルトで80番、
Macでは8888番が設定されている。

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