高度午前 - 技術要素 - ネットワーク

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目次 †

概要 †

技術要素 - ネットワーク（高度：午前Ⅰ、午前Ⅱ）

詳細 †

通信方式 †

ストレージ †

IEEE 802 †

• 多重アクセスと衝突回避方式

• IEEE 802.3
  • CSMA/CD（信号を確認し衝突を検出）
  • 有線LANのアクセス方式

• IEEE 802.5
  • トークンパッシング方式（トークンを使用）
  • 有線LANのアクセス方式

• IEEE 802.11a/b/g/n
  • CSMA/CA（電波を確認し衝突を回避）
  • 無線LANのアクセス方式

• その他
  • LAPB：X.25パケット交換網
  • ...。

衝突が頻繁に起きると、スループットが低下する。

• LAN接続時に使用する認証規格
  IEEE 802.1X

• EAP（Extended authentication protocol）認証
  • 認証プロトコルを選択するプロトコル
  • データリンク層とAuthentication層の間に位置する。

• 認証システムは、以下から構成される。

• サプリカント（Supplicant）
  認証クライアント・ソフトウェア。
  接続しようとするパソコン上で必要。

• オーセンティケータ
  802.1Xに対応したLANスイッチ

• 認証サーバ
  認証を判断するサーバ
  RADIUSまたはDIAMETER認証サーバも可

変調・多重化方式 †

• 変調方式

• CCK
  • Complementary Code Keying（相補型符号変調）
  • スペクトラム拡散の変調で情報要素をもたせ高速化する技法

• 多重化方式

• FDM
  • Frequency Division Multiplex（周波数分割多重化）
  • 複数のデジタル信号をそれぞれ異なる周波数領域で送信するアナログ多重化技法

• TDM
  • Time Division Multiplexing（時分割多重化）
  • 入力ストリームを分割し、それらを交互に並べて送信するデジタル多重化技法

• SDM
  • Space Division Multiplex（空間分割多重化）
  • 有線通信の空間分割多重化（複数本の電線）
  • 無線通信の空間分割多重化（アレイアンテナ）
    MIMO (multiple-input and multiple-output)
    SIMO (single-input and multiple-output)
    MISO (multiple-input and single-output)

• CDM
  • OCode Division Multiplexing（符号分割多重化）
  • スペクトラム拡散の変調により多重化する技法

• OFDM
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing（直交周波数分割多重化）
  • データをサブキャリアに分割し、周波数方向に並列に送信する技法

• 参考
  • Wikipedia
    • 変調方式
      https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%89%E8%AA%BF%E6%96%B9%E5%BC%8F
    • 多重化
      https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%9A%E9%87%8D%E5%8C%96

無線 †

AP : Access Point †

SSID †

• BSS（Basic Service Set）と
  ESS（Extended Service Set）
  • BSS-ID（Basic SSID）
    
  • ESS-ID（Extended SSID：拡張SSID）

• マルチSSID
  • マルチESS-ID
  • マルチBSS-ID

• ゲストSSID
• ローミング

WEP / WPA †

• 暗号化
  • WEP
  • WPA
  • WPA2
  • WPA3

• モード
  • Personal
  • Enterprise

WPS †

NFC †

Near field communication（NFC）

• 狭義では、世界共通の規格の、非接触、P2P、の１ｍ程度の近距離無線通信
• ICチップを内蔵したNFCタグをNFCのリーダ・ライタで読・書する。
• RFIDというパッシブタイプのICタグを使用した個体識別の技術を使用する。

Qos(Quality Of Service) †

通信の品質を保証するQos(Quality Of Service)

帯域保証型 †

通信速度の最低限が保証されている通信サービス。

• 常に保証された最低速度以上の速度で通信が行われる。
• 高価である代わりに、質の高いサービスが受けれる。

帯域確保型 †

定められた通信速度以上の速度を「可能な限り」提供することを約束するサービス。

• 帯域確保型は帯域保証型に比べて安価。
• 通信速度を約束しないさらに安価なサービスをと呼ぶ。

ベストエフォート型 †

通信速度を約束しないさらに安価なサービス

トラフィック制御 †

アドミッション制御 †

通信をおこなう2者間で、指定の通信帯域が 確保できるかどうかを判断することをいう。

帯域制御 †

• シェービング
  制限レートを超えたパケットは
  • I/Fのキューにバッファさせる。
  • 遅延が生じる可能性がある。

• ポリシング
  制限レートを超えたパケットは
  • ドロップさせる。
  • またはパケットの優先度の変更を行う。

ポリシングもシェーピングもトークン・バケット機能を利用して、パケットレートを測定。

優先制御 †

通信のリアルタイム性を実現する。

• パケットに優先度を付けて送出する
• パケットは送出する前に、キューに置く。
  • キューには優先度があり、
  • それに応じてパケットが送出される。

TCP/IP †

IPv4, v6 †

TCP, UDP †

通信インフラ †

TCP/IPのスタックで使う...。

ネットワーク機器 †

下記プロトコル †

DNS †

• リソース・レコード

• FQDN : IPアドレス = n : n
  • 異なるFQDNに同じ一つの IPアドレスに対応付けることは可能。
  • 同じFQDNに複数の IPアドレスを対応付けることが可能（DNSラウンドロビン

プロトコル †

PPP †

ARP, RARP †

スパニング ツリー †

VoIP †

その他、ネットワーク管理系プロトコル †

その他、TCP/IPモデルの上位プロトコル †

計算問題 †

伝送時間 †

• 構成図

  端末A <- (1   G Bit/sec) -> ┌───┐
                              │ホスト│
  端末B <- (100 M Bit/sec) -> └───┘

• ターンアラウンドタイム
  • 端末A : 100 msec
  • 端末B : 820 msec

• 通信速度(x)を求める。
  ホストの処理時間(y)は、端末A・Bで同じ。
  • 連立方程式から
    • x + y = 100
    • 10x + y = 820
    • 10x + (100 -x) = 820
    • 9x = 720
    • x = 80

• 選択肢から
  • 端末A : 100 msec

    端末A
    片道	10	20	30	40
    往復	20	40	60	80
    ホスト	80	60	40	20
    端末B
    片道	370	380	390	400
    往復	740	760	780	800〇
    ホスト	80	60	40	20

ビット誤り率 †

（単位に注意）

• 単位時間あたりにXXXビット誤る。
• = 単位時間に謝るビット数 / 単位時間あたりの通信ビット数

同時接続数 †

（単位に注意）

= １クライアント接続の単位時間当たりの平均通信データ量 / クライアント・サーバ間の帯域幅（単位時間あたりの通信データ量）

論理回線の多重度 †

• 輪切りにして、各区間別の論理回線数のうち最小のモノになる。

• 経路の組合せから合計して応えるのは少々難しい。
  • 経路の多重度は、経路中の地点間の多重度の最小値になる。
  • 経路の組合せによって地点間の多重度を超えた地点間は、
    新たな経路で使用できなくなるので、その考慮が必要になる。

管理 †

NTP †

DHCP, BootP †

ICMP †

ルーティング・プロトコル †

SNMP †

Open Flow (SDN †

• コントローラからネットワーク機器を制御
• SDNは仮想化技術と共に発展
• Openな仕様としてOpen Flowが登場
• 現在は、ベンダ独自仕様が優勢？

応用 †

参考 †

マイクロソフト系技術情報 Wiki †

OSI参照モデル †

ネットワーク3部作 †

• ネットワークの基礎編
• Windowsネットワーク編
• 監視・パケット解析編