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Ⅱ 科学(Musical life)vol.3 インターネット入門 -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】インターネットの契約 【2】インターネットの接続 【3】インターネットの知識  ★更新：2021/10/21 ★ページ完成度：70％（公開OK） ★文字数：約7600字（達成）   『NURO光』：ソニーネットワークコミュニケーションズ(株)  下り最大2Gbpsという最速のインターネット回線！にも関わらず月額5,217円という安さ。上記リンクからの申し込みにより、「キャッシュバック特典」がつく。 |
【1】インターネットの契約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。  Ⅰ インターネットの設備関連 (1)基地局や局舎 ●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。 ●局舎 光回線や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局舎はフレッツ、NTT光、ソフトバンク光、OCN光等で使用 ・KDDI局舎はau光で使用 ・九州電力(BBIQ）、So-net（Nuro）などは独自の通信網をもつ。 各家庭までは、局舎→電柱→各建物へと電線で繋がっている。 (2)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。 ●FTTH 光（光ファイバー）を使った住宅向けの通信方式。特徴は下記の通り。 ・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。 ・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。 ・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。 ●CATV 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。 ●ADSL 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。 ・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 ADSLで使う機器は、下記の通り。 ・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。2023年には提供終了する。 Ⅱ インターネットの契約 (1)回線事業者（キャリア） ネット接続の為、光回線やADSL回線の提供。電話会社、電力会社兼。例えば下記の通り。 ・NURO光 ・フレッツ光 ・ドコモ光 ・ソフトバンク光 ・au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。種類の例は下記の通り。 ・YahooBB ・OCN ・plala ・Biglobe ・So-net  (1)エックスドメイン：エックスサーバー（株） 
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【2】インターネットの接続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。特徴は下記の通り。 ・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。特徴は下記の通り。 ・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。価格や性能や種類はプロバイダー契約やメーカーにより様々である。Wi-Fi機能も兼ね備えたものが多い。インターネットはルーターのLAN差込口からLANケーブルで接続するか、無線（Wi-Fi）で接続する。有線での接続方法は下記の通り。 ・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。 無線での接続方法は下記の通り。 ・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。 ・各端末側で「Wi-Fi設定」を行う。 ●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。 ●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。例えば下記の通り。 ・BBユニット（ソフトバンク光） ・Airターミナル（ソフトバンクAir） ソフトバンク光のBBユニットは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！ ●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。提供している会社の例は下記の通り。 ・バッファロー ・NEC ・IOデータ ・エレコム 市販ルーターには「ルーターモード」と「ブリッジモード（APモード）」というものがある。 「ONU」や「VDSL機器」など、ルーター機能がない機器と接続するときは「ルーターモード」でいいが、「ホームゲートウェイ」や「レンタルルーター」といったルーター機能をもつ機器と接続すると「二重ルーター」になりインターネットの途切れ等不具合を起こす可能性がある。その場合は「APモード」に切り替えることでその問題を回避できる。 (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 各端末で設定を行い、ルーターのWi-Fiを受信し、接続する。端末の例は、下記の通り。 ・パソコン ・スマートフォン ・タブレット ・ゲーム機 ・テレビ ・ウェブカメラ ・プリンター (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。 (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） 市販ルーターのルーター機能を無効化し、Wi-Fiの電波＋有線LANポートのみ有効にする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  以下の問いに〇か×で答えよ。 (1)ONUにはルーター機能がある？ (2)？？？ |
【3】インターネットの知識Ⅰ IPアドレス IPアドレスとは、各端末でネット接続、サイト接続の際必要な「パスポート」のようなもの。各サイトの住所が「URL」とするなら、IPアドレスとはすなわち、ネット上のあなた自身（人）のことである。 ※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IPの中に、プライベートIP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。 グローバルIPアドレスの範囲は下記のプライベートIP以外。自身の端末のIPアドレス確認方法として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。グローバルIPアドレスが各家庭ごとに割り振られるIPアドレスで、プライベートIPアドレスは家庭内で使用する各端末ごとに割り振られる、さらに細分化されたIPアドレス。プライベートIPアドレスの範囲は下記の通り。 ・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） プライベートIPアドレスの確認方法は下記の通り。 ・WindowsのPCの場合：コントロールパネル→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） ・スマホの場合：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、ソフトバンク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。 ●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、グローバルIPアドレスを固定する意義は下記の通り。 ・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 一方でプライベートIPを固定するには、こちらはオプションに入らなくても、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 ●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。IPアドレスの変動条件は下記の通り。 ・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IPはユーザー側が故意に変えることは不可。 ・プライベートIP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（PPPoE） 「xxx.xxx.xxx.xxx」。約43億個。プロバイダーの認証情報を通して接続する方式。回線混雑しやすい。 ●IPV6（IPoE） 「xxx.xxx.xxx.xxx.xxx.xxx」。実質無限。プロバイダーの認証情報ではなく、IPoEに対応したルーターを経由して接続することでダイレクトに通信可能。V4枯渇のため利用され始められる。しかし、まだ端末やサービス側が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？ ●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 現在、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。速度測定サイトの種類の例は下記の通り。 ・Fast.com ・RBBスピードテスト ●通信制限 モバイル(携帯電話)回線のみ、通信の公平化を図る為に実施される。固定インターネットにはIPV6の仕組みがある為、一般的には通信制限はない。 ●速度遅 要因は、周辺環境の電波障害や、回線の混雑が考えられる。回線の混雑が起きるのは「IPV4での接続」で、利用者の多い時間帯に同じ回線、プロバイダーの利用者が一斉に接続したり、周辺ユーザーによる大容量の通信が行われることで回線に負担がかかることが原因として挙げられる。サイトにより差が生じる場合はサイト側のサーバーの問題や、サーバー側にアクセスが集中していることが要因として考えられる。 ●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。 (4)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   |
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