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Ⅱ 科学(Musical life)

vol.3 Lightning Internet




現代のメイン情報源といえる、インターネットについて徹底研究。

<ページのベクトル>



<目次>

1 契約~インターネットの仕組み~

2 接続~ルーターや機器類~

3 知識~知っておくと便利~



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★更新:2018/6/26
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★文字数:約6500字(未達成)






 

1 契約~インターネットの仕組み~


世界中にあるコンピュータを相互接続し、データを共有した国際的なネットワーク。

TECH

Ⅰ 基礎知識 

(1)基地局


⇒無線通信の拠点となる設備。タワー型で、NTTドコモ、au、ソフトバンク等の通信会社毎に設置されている。電波を発し、客キャリアの携帯電話等で通信・通話を可能にする。

(2)局舎

⇒電話回線を管理する建物。収容局ともいう。各地域ごとに設置。
街中の目立たない所にひっそりと立っており、基本的に自分の家から一番近い位置にある局舎が電話回線を管理している。

●NTT局舎

→フレッツ、NTT光、ソフトバンク光、OCN光等で利用

●KDDI局舎

→au光

※九州電力(BBIQ)、So-net(Nuro)などは独自の通信網をもつ。

(3)電柱

⇒???

(4)ブロードバンド接続

⇒大容量通信。比較的低容量なダイヤルアップ接続と区別。

❶FTTH

⇒光(光ファイバー)を使った住宅向けの通信方式。

●仕組み

・光ケーブルの引き込みが考慮されていない、設計が古いマンションやアパートなど集合住宅では個別導入が難しい為、LAN配線やVDSL(電話線)などを利用。

・速度→ISPは100Mbps~10Gbpsをベストエフォート(最善努力)で提供。

●利点

・基地局からの距離に関係なく、安定した通信速度で利用可。

●欠点

・費用が高い。電話線、ケーブルTV等既存の通信網を利用せず、新規に光通信網を構築する為、莫大な費用がかかる。

・提供エリアが都市部等に限定される。

❷ADSL

⇒電気(アナログ電話回線)を使った通信方式。上り、下りの速度が非対称。下りの方が速い。

●特徴

・局舎の距離から離れれば離れるほど、通信速度が低下する。
・品質保証不可

<機器>

・ADSLモデム

・スプリッタ
→アナログ電話回線から送られる信号を、電話機の為の信号と、インターネット通信の為の信号に振り分ける為の分波器。これにより互いの干渉を防ぐ

※ADSLは施設の老朽化と採算性の悪化により利用者が減少しており、衰退している。

❸CATV

⇒ケーブルを用いた有線TV放送を中心に、電話やインターネット接続を提供。同軸ケーブルや光ケーブルなどを用いる。



Ⅱ 契約 

(1)回線事業者(キャリア)

⇒ネット接続の為、光ファイバーやADSL回線の提供。電話会社、電力会社兼。

●NTT

→東西フレッツ光、ADSL

●KDDI

→au光

●SBB

→SB光

●BBIQ

(2)プロバイダー(ISP)

⇒接続業者。回線からネットを繋ぐ役割。

・YahooBB
・OCN
・plala
・Biglobe
・So-net


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2 接続~ルーターや機器類~


TECH

Ⅰ 通信装置 

(1)ONU(回線終端装置)

⇒光契約で使用。光信号とデジタル信号を相互に変換する機械。光ファイバーからくるのが光信号、端末に送るのがデジタル信号。「光配線方式」の住宅で使用する。

●壁の「光コンセント」に「光ケーブル」で接続する

●通信速度は最大1Gbps!

●複数端末対応不可

→ONUには、ルーター機能(複数の端末で同時に通信を行う機能)は備わってない。主にPC1台のみ対応。複数同時接続を可能にするのはルーター。

(2)VDSL機器

⇒光契約で使用。電話用の銅線ケーブルに光ファイバーを組合せて高速通信を可能にする機器。ADSLの約2倍の通信速度を可能とする。ONUと比べ通信速度は落ちる。

●壁の「モジュラージャック」に「モジュラーケーブル」で接続する

●通信速度は最大100Mbps

●複数端末対応不可


→ONUと同様。

(3)ルーター

⇒LANケーブルの差込口が複数あり、複数の端末で同時に通信を行う機能を備えた機器。価格や性能、種類はプロバイダー契約やメーカーにより様々である。無線LAN機能も兼ね備えたものが多い。

●有線接続方法

・パソコンやゲーム機などはルーターと「LANケーブル」で接続する。

・固定電話機や複合機などはルーターと「モジュラーケーブル」を接続する。

・プリンターはルーターではなく、インターネットに接続されたパソコンとプリンターを「USBケーブル」で接続する。

●無線接続方法

・無線LANカードを接続する「外付け型」か、機器に無線機能が内蔵されている「内蔵型」のどちらか。

・ケーブル類は何も接続する必要はないが、各端末側で「Wi-Fi設定」を行う必要がある。

❶ホームゲートウェイ

⇒NTTのフレッツ光サービスが提供、貸出する機器。光電話やルーターとして無線接続するための機能をもつ。

❷レンタルルーター

→各プロバイダーがレンタル、もしくは販売する(買取させる)ルーター。

●BBユニット(ソフトバンク光)

→通信速度は問題なく、IPV6通信が使えるが、無線の性能は中の下。市販の無線ルーターの方が無線機能が優れていることが多い。ソフトバンク光の契約で広い家に住んでいる人は、BBユニットを契約して市販の無線ルーターに接続し、市販ルーターを「ブリッジモード」で使用するのがおすすめ!

●Airターミナル(ソフトバンクAir)

❸市販ルーター

⇒各プロバイダー契約ではなく、家電量販店などで一般に販売されているルーター。ルーターごとに値段、性能が様々。

●メーカーやルーターの種類

・バッファロー

・NEC

(4)モデム

⇒ADSL契約で使用。アナログ信号とデジタル信号を相互に変換する機械。電話回線はアナログ信号、端末に送るのがデジタル信号。

Ⅱ 通信設定 

(1)Wi-Fi設定


⇒???

(2)PPPoE設定

⇒「PPPoE」とは利用者の識別を行う為に、プロバイダーが発行する「認証ID」などを使ってルーターや端末側の間で通信を行えるようにする仕組みのこと。PPPoEはIPV4通信になる。

(3)光電話設定

⇒光電話は、専用ルータ(HGW=ホームゲートウェイなど)と電話機を接続して利用する。電話機側での設定と、WEBサイト上での設定方法がある。

❶電話機での設定

●転送電話設定

❷ひかり電話設定サイト

(4)ルーター詳細設定

⇒パソコンなどでメーカーごとの専用URLにアクセスし、ルーター側の細かい設定変更が可能。

●ブリッジモード(APモード)


→無線LAN機能以外のルーター機能を無効化し、Wi-Fiの電波を出すだけのハブとして利用する事。用途としては複数のルーターを接続するとき、複数ルーターの機能が重複すると通信の妨げになる為、片方のルーター機能を停止することでスムーズな通信を行えるようにするものである。

●パケットフィルタ設定

→ルーター側でパケット(通信データ)を送信先や通信方向などにより通過させるか遮断するかを決定する機能。これにより不必要なパケットの送受信を制限することができ、セキュリティーが向上。

・IPV4パケットフィルタとIPV6パケットフィルタがある。

・「有効」か「無効」、もしくは「高」「中」「低」などの設定。基本的にはセキュリティー面を考慮し、「有効」や「高」でいいが、ルーター複数接続時は片方をオフ、一部接続機器にアクセスできない等の問題点がある場合は「無効」やセキュリティーを下げる必要がある。

・「有効」=セキュリティーが有効、「無効」=セキュリティーが無効という意味。「有効」=IPV6の通過を全て遮断という意味ではない。それでは元も子もない。ノートンやマカフィーなどのセキュリティーソフトをイメージすると分かりやすい。

●PPPoEパススルー

→ルーターに入ったPPPoE機能を使わず、パソコンやゲーム機などに入れたPPPoE機能で通信を行うこと。「有効」と「無効」がややこしいので注意!初期値は無効になっていることが多い。

・「有効」=ルーターに入ったPPPoE機能を使わず、接続先の端末に設定したPPPoE機能を使って通信を「行う。「有効」にするメリットは、ルーターには「NAT機能」というセキュリティー機能により「IPアドレス」や「ポート」が変わり、特定のアプリケーションが使用できない場合があるため。「有効」にすると外部からアクセスされやすくなり、セキュリティーは低下する。

・「無効」=ルーターに入ったPPPoE機能のみを利用する。

※参考サイト

・無線LANルーターのブリッジモード

・Aterm機能詳細ガイド:PPPoEブリッジ

Ⅲ 通信端末 

⇒通信(インターネット)を使う媒体のこと。

(1)パソコン

(2)スマホ

(3)タブレット

(4)ゲーム機

(5)テレビ

(6)ウェブカメラ

(7)固定電話

(8)複合機(FAXやプリンター)

LINK

(1)ソフトバンク光:(株)LifeBank



⇒???

(2)NURO光:(株)フルマークス



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3 知識-知っておくと便利


TECH

Ⅰ IPアドレス 

各端末でネット利用の際割り振られるもの。インターネットを語る上で欠かせない要素。インターネット上の住所のようなもの。

※IP=Internet Protocol=インターネット上の約束事

(1)グローバルIPとプライベートIP

⇒それぞれ別々の数字組合せ。ルータは両方保持しており、インターネットと通信するときはグローバル、端末と通信するときはプライベートに切り替えている。イメージ的には、グローバルの中に、プライベートがある。片方だけでは成り立たない。

●グローバルIP

→契約を識別するためのもの。プロバイダ契約時、各オフィス、家庭に割り当てられるIPアドレス。1契約につき1つのみ。セキュリティ面を考慮し、定期的に変更されるが、別途料金を支払うことで固定IPを取得することも可能。

・住所で例えると、番地。
・範囲:下記のプライベートIP以外。

<確認方法>
→各ネットワークサービスサイトで自分のグローバルIPが見れる。

※参考サイト

・CWAN:ネットワーク監視サービス

・確認くん-UGTOP

●プライベートIP

→各端末に割り当てるためのIPアドレス。各端末ごとに割り振られる数字が違う。数字は下の範囲に定められている。
・住所で例えると、建物の部屋番号。

<範囲>
・クラスA:「10.0.0.0」~「10.255.255.255」
→大規模ネットワーク向け。最大約1600万台

・クラスB:「17.16.0.0」~「17.31.255.255」
→中規模ネットワーク向け。最大約65000台

・クラスC:「192.168.0.0」~「192.168.255.255」
→小規模ネットワーク向け。最大254台

<確認方法>

・WindowsのPC
→コントロールパネル(コンパネ)→ネットワークとインターネット(ネットワークと共有センター)→接続→詳細(WindowsのOSによって、細かい表示の仕方は異なる)

・スマホ
→Wi-Fi設定画面→該当SSID選択→IPアドレス表示

●モバイル通信

→ドコモ、au、SBの三大キャリアに代表される、携帯電話の通信の場合は、グローバルのみ。

※参考サイト

・バイラルクラブ

(2)固定IPと変動IP

⇒一般的なISPでは変動IPが割り当てられる。上記のグローバルIP、プライベートIP各々に固定、変動がある。

❶固定IPアドレス

→ISPによっては、特殊なオプション契約をすれば固定IP利用可能。何度接続しても同じIPアドレスが発行される。ずっと同じ住所をもつようなもの。通常、ネットを使う分には変動のほうが外部からの攻撃も受けにくく、セキュリティ面が強いが、固定にする意義は下記の通り。

●グローバル固定

・WEBサーバーを公開したい場合
・リモートでPCを遠隔操作したい場合

●プライベート固定

→こちらはOPに入らなくても、ルータの設定画面に入れば任意で変えれる。IPアドレスの「192.168.○.×」の×の部分のみを2~254までの数字を割り当て、それと紐づけたい端末のMacアドレスを入力して固定。

・用途はIPアドレスが競合してネットがつながらなくなったとき

❷変動IPアドレス

→ISPが利用者に一時的にIPアドレスを割り当てる。プロバイダに接続する度にIPアドレスが変わる。ずっと引っ越しを繰り返すイメージ。

●変動条件

・グローバル、プライベート含めモデムの電源いれなおしなど。
・グローバルはユーザー側が故意に変えることは不可。
・プライベートはルータ設定画面で変更、固定可能。

(3)IPV4とIPV6

⇒グローバルIPのみ。IPアドレスの組み合わせは、1990年代まではV4(「xxx.xxx.xxx.xxx」)のみだったが、利用者増加に伴い、V4枯渇問題が生じた。これにより、登場したのがV6。

●IPV4

→「xxx.xxx.xxx.xxx」約43億個。回線混雑しやすい。

●IPV6

→「xxx.xxx.xxx.xxx.xxx.xxx」実質無限。V4枯渇のため利用され始められる。しかし、まだ端末側がV6に対応してない場合があり、端末によってはつながらない、つながりにくいといった問題が起こる可能性がある。

●IPV4 over IPV6

→基本的にはIPV6で接続するが、IPV4でしか閲覧できないサイトにアクセスしたときにプロバイダー側が、自動変換するサービス。

※参考サイト

・IPV6 IPoEとは?

(4)IPBAN

⇒サイト運営側が、特定のIPアドレスからのアクセス拒否する事。理由は該当ユーザーの不正利用などから。




Ⅱ 通信関連 

(1)通信速度


⇒単位はKbps<Mbps<Gbps

●速度測定

→今実際、どのくらいの速度が出てるかは、各端末上で速度測定サイトを使い測定可。

●通信規制


→モバイル(携帯電話)にはあるが、固定インターネットにはない。

●速度遅

→要因は、周辺環境の電波障害や、利用者集中による通信混雑化が考えられる。

●下りと上りの違い

・下り→ダウンロード(ネット閲覧、メール受信等)
・上り→アップロード(ファイルやサイト転送、メール送信等)

(2)Wi-Fi

●Wi-Fi規格

→自宅ISPプランの最高速度を超えることは不可。Wi-fi機器の多くは複数規格に対応し、自動で切り替るが、規格を固定する事も可能。

・11a:最高54Mbps(5GHz対応)
・11b:最高11Mbps(2.4GHz対応)
・11g:最高54Mbps(2.4GHZ対応)
・11n:最高600Mbps(2.4、5GHz対応)
・11ac:最高6.93Gbps(5GHz対応)

(3)VPN関連

⇒「Virtual Private Network」の略。主に企業がビジネス用途で使用。複数パソコンや各拠点間のパソコンでデータを共有するために使う。「VPN専用ルーター」を用いる。

●VPN専用ルーター

●イントラネット

→離れた場所のネットワークを繋ぎ、1つの企業内ネットワークとすること。

●Peer to Peer

→ネットワーク上に存在する端末が、1対1の対等な関係で通信を行うこと。

(?)その他

●DHCP

→IPアドレスを自動で振り分けること。即ち、変動IP。

●Macアドレス


LINK

(1)Softbank光:(株)デジタルサポート合同会社



⇒???



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