【技術書勉強メモ】図解まるわかりネットワークの仕組み

急遽、社内の事務部門からインフラエンジニアへ異動になったため、ネットワークの基本的な知識を体系的に学びました。

読んだ書籍は「図解まるわかりネットワークの仕組み」です。

インフラエンジニア1年目の方やIT業界の新入社員など、「ネットワークの基本」を広く知りたい方にオススメの書籍です。

本記事では、勉強した学びを単語を中心にまとめます。

ネットワークとは

ネットワークとは

・ネットワークとは(IT業界では)コンピューター同士がデータをやりとりする仕組みのこと。

・コンピュータネットワークのおかげで、他人とデータのやりとりができる。

ネットワークの分類

・プライベートネットワーク(ユーザを限定する)

・インターネット(誰でも利用できる)

・接続できるユーザーが多いほどネットワークの価値は高い

・プライベートネットワークはインターネットに接続しネットワークの利用価値を高めている

PCでの通信の決まりごと

・PCなどの通信では決まりごとがあり、上位概念のネットワークアーキテクチャの中に、様々なプロトコルが収斂されている

・現在は、TCP/ITが主流

サーバーの運用・管理

・サーバーとは、特定の目的を実施するためのソフトウェアがインストールされたPC

・自前でサーバを運用管理するような従来のサーバの運用管理方法は、オンプレミス

・サーバーを自前で運用管理するのではなく、インターネットを介してサーバーの機能だけを利用できるようにしているのがクラウドサービス

クラウドサービスの分類

・IaaS:CPU/メモリ/ストレージなどのハード部分

・PaaS:ハード部分に加えて、OS/ミドルウェア(※)などのプラットフォーム部分 例)Herokuなど

・SaaS:ハードウェア部分からアプリケーション部分 例)Twitter,Instagramなど

※OSはサーバーを動かすための基本的なシステム
※ミドルウェア業務を実施するための機能を備えており、Webサーバー、アプリケーションサーバー、データベースサーバーなどがある。

ネットワークの構成

ネットワークを構成するもの

・ネットワークは、クライアントPCやサーバー、ネットワーク機器をケーブルで接続して構成されている

基本的なネットワーク機器

1.ルータ

・ルータとはインターネット層レベルのネットワーク機器で、ルータはIPパケットを適切に転送するための装置

2.レイヤ2スイッチ

・レイヤ2スイッチはネットワークインタフェース層で動作するデータ転送のための装置。受信したMACアドレスから転送先のポートを決定して、イーサネットフレームを転送する

3.レイヤ3スイッチ

・レイヤ3スイッチは、レイヤ2スイッチにルータの機能を追加しているネットワーク機器

・そのため、レイヤ2スイッチのようなデータの転送もでき、ルータのようなデータの転送もできる

ネットワーク機器のデータの転送手順

1.データの受信

・物理的な信号データをデジタル信号に変換

2.データの転送先の決定

・データに付加されている制御情報を参照して転送先を決定する

3.データの創出

・デジタル信号を物理信号に変換

ネットワークの具体的な構成

・インターフェースは、境界という意味で、ネットワーク機器同士などを接続するために備わっている
ポートと呼ばれている。

・色々な機器のインターフェース同士を伝送媒体(ケーブル)で接続してリンクを構成することでネットワークができる

TCP/IP

TCP/IPとは

・第1章で簡単に触れていますが、PCやスマートフォンなどが通信するときの決まりごとをプロトコルと呼び、複数のプロトコルを組み合わせたものがネットワークアーキテクチャと呼ぶ

・現在は、ほぼTCP/IPのみを利用している。

ネットワークの階層

・ネットワークは4つの階層に分かれており、下位からネットワークインタフェース層、インターネット層、トランスポート層、アプリケーション層がある

・それぞれの層で使用されるプトロコるは異なる

ネットワークインターフェース層

・ネットワークインタフェース層の役割は、同じネットワーク内でデータを転送する

・具体的なプロトコルは、有線LAN(イーサネット)、無線LAN(Wifi)など

インターネット層

・インターネット層は、そのネットワーク間のデータの転送を行う

・具体的なプロトコルはIP

トランスポート層

・トランスポート層は、データを適切なアプリケーションに振り分け、アプリケーションを動かすための準備をする

・具体的なプロトコルはTCPとUDP

アプリケーション層

・アプリケーション層の役割は、アプリケーションの機能を実行するためのデータのフォーマットや処理手順などを決める。具体的なプロトコルは、HTTP、SMTPなど

ホストとは

・TCP/IPを利用して通信を行うPCやスマートフォン、各種ネットワーク機器全般のこと

IPアドレスとは

・IPアドレスとは、TCP/IPにおいて通信相手となるホストを識別するための識別情報のこと。10進数32ビット。DNSにより、IPアドレスとURLを1対1対応させている

ポート番号とは

・ポート番号とは、TCP/IPのアプリケーションを識別するための識別番号で、TCPまたはUDPヘッダに指定される

MACアドレスとは

・MACアドレスとは各機器に一意に割り当てらた識別情報のこと

【勉強メモ】図解まるわかりネットワークの仕組みまとめ

以上、ネットワークの仕組みについて、用語を中心にまとめました。

日常生活や、Webアプリケーション制作でもちらほら聞くけど、なんとなくしかわかっていなかった用語について、理解が深まりました。