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初心者のためのLAN講座 

LAN とは Local Area Networkの略 日本語にすると ローカルエリアは 限られた範囲 つまり、家庭内 または組織内のネットワークということです。これに対して家の外のインターネット網のことを WAN (World Area Network)と言うこともあります。

IP(アイ・ピー)アドレス

インターネットとは、電話線や、光ケーブルで繋がった(世界中)仮想世界です、物理的、に存在する地球の上に、電話線や光のケーフルが地球の表面を覆いつくすように、張り巡らされている状況を想像して下さい。それが、インターネットです。
現実の世界ではあなたに、連絡を取ったり、物を送る場合、決められた、住所で世界中から、あなたの家を特定して、送ることができますね。
この住所に相当するものが、「IPアドレス」です。このIPアドレスという、住所の表示の仕方は、コンピューターという、道具を使って、読むことになっていますし、世界中で使うために、その、表示方法が決められています。また、国や、地域によて、何番の数字を使うかも決められています。基本的には、機械が簡単かつ素早く読めなければならないので、下のような、数字で表すことになっています
例) 214.555.666.14   こんな感じの 3ケタ(または1〜2ケタ 0は省略できる、[.](ドット と読みます)で区切ることになっています。

これがIPアドレスで 、000.000.000.000 から 999.999.999.999 までの数字で世界中のコンピューターを区別しているのです。同じアドレスは、1つだけで、重複はけっしてありません。

でも、「
うちには、パソコンが3台あります」なんて人がいるでしょう。そうすると、上のような、12ケタの数字の組み合わせだけでは、足りなくなってしまいますね。上の12ケタの数字は、パソコンそのものではなく、あなたの家にある、モデムや、ルーターのアドレスになっているのです。上のIPアドレスでは、世界中から、あなたの家を特定するところまで、出来るのです。
こういうIPアドレスのことを
「グローバルIPアドレス」といいます。

では、あなた個人のコンピューターを特定するには、どうすれば良いでしょう?
一台しかパソコンがない人は、モデムと、パソコンが、1台繋がっているだけなので、あなたのパソコンの住所(IPアドレス)は、グローバルIPアドレスでいいわけです。
2台以上のパソコンのある家では、それぞれを区別するために、家の中で、このパソコンは、[A]とか、このパソコンは[B]とか名前をつけて、区別するしかありません。ここで重要なのは、
世界中のパソコンが分かるような、形にしなければならないということです
インターネットの世界では、これも、12ケタの数字で表します。グローバルIPアドレスのうち、192.○○○.○○○]というふうに、
192で始まる場合は、グローバルではないという決まりにしてあります。(他にもありますが)ですから、「192.168.1.1」というふうに、家の中だけで使えるIPアドレスを使っているわけです。
さて、だれが、これを決めているのでしょう
これは。、あなたの家の、LANケーブルがモデムの次に、繋がる機械がやっているのです。その機械のことを
「ルーター」と言います。
となりのうちにも、ルーターがあれば、そのうちの「ルーター」も、「192.168.1.1」とかに、それぞれのパソコンをふり分けているでしょう。しかし、それは、その家の中だけで、それぞれのパソコンを区別するために、使用しているIPアドレスなので、あなたの家のパソコンとは、グローバルIPアドレスが違うので 区別できます。あなたのパソコンは、
例えば 【289.888.999.111-192.168.1.1】というふうに、24桁の数字のアドレスで区別されていることになります。家までは、グローバルIPアドレスで区別されます。このアドレスは、各プロバイダー(インターネット接続業者)が決めています。家の中は、ルーターが決めています。(自動的に) ルーターが自動的に、家の中のパソコンにそれぞれIPアドレスを付ける機能を「ルーティング機能」と言い「DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバー」が行っています。そして、そのIPアドレスのことを「プライベートIPアドレス」と言います。(グローバルアドレスで送られてきたデータを家庭内のプライベートアドレスに変換することをアドレス変換−NAT(ナット)もしくは、IPマスカレード と言います。

グローバルIPアドレスは、世界中で不足することも、考えられるため、各プロバイダーでは、
接続のたびに、あなたのグローバルIPが変化するのが、普通です。(使われていないIPアドレスを今使っている人に割り振ります。)
別途有料で固定のグローバルIPアドレスを取得出来、この場合は、ユーザー独自のドメイン名を持つことが出来ます。固定でない場合はダイナミックDNSという機能を使用してサブドメインとしてドメインを持つことはできますが、管理しているサーバーに、30分-1時間置きに、現在のIPアドレスデータを通知する必要があります。監視カメラなどで良く使われます。

LANを理解するには、上記のことが、基本の基本なんで、長い説明になりました。

右図解説
   
上記の長い説明も、図にするとこんな感じです。
これは、全て家屋内での配線です。最近は、無線LANが流行っていますが、基本的な考え方は、同じです   
まず、赤字で書かれているIPアドレスがグローバルIPアドレスで、プロバイダから、指定されます。モデムで 設定します。この時、ADSLの場合は、PPPOEと言ってIDと、パスワード(プロバイダから、指定される)を入力し、設定する必要があります。
YAHOOや、ケーブルTVインターネットの場合は、モデムによりプロバイダーの認証するようなので、入力は何もありません。
青字で書かれているIPアドレスは、ルーターによって 割り振られるプライベートIPアドレスで、通常、「自動」にすれば、勝手にルーターがやってくれます。しかし、自分のパソコンのアドレスが、どうなのか、また、サーバーやゲームなど特殊なアプリケーションなどの場合ルーターの設定画面で手動で設定する必要があります。

PPPOE Point to Protocol Over Ethernet

IDとパスワードを利用して、、利用者を特定する為に作られたネットワーク技術。TCP/IPのデータの頭の部分(ヘッター)に付加することにより、利用者を特定できる。プロバイダーでは、パソコン(ルーター)を認識するのに、使用している。

CP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
現在、インターネットやイントラネット(LAN)で使用される通信手法のこと。もともとは、米国 国防総省が開発した、
コンピューターネットワーク技術>。Widows においては、インストール時に初期設定で、自動的にインストールされる。


ポート(データの出入りするドアのようなもの)

ートは、インターネットにおいて、複数の相手に、同時に接続するために、IPアドレスの下に設けられたサブアドレス的なもの。通信(TCP/IP)を使用する、ソフトウエアにより、それぞれ、使用するポートが決められている。
コンピューターは、外部とのやりとりをするために、
0-65535という、たくさんの出入り口を持っています。メールや、WEB閲覧(HTTP)など、だれでも簡単に利用することが出来るのは、使用する「ポート」が国際的に決められているからです。
最近は、セキュリティー上の問題から、パソコンのポートは、メールや、HTTP、などよく使用するもの意外のポートは、閉じるのが原則ですが、
Windows XPのSP1までは、基本的にすべてオープンでした。SP2からは、指定しない限り、閉じられています。また、ルーターによっても、ポートの管理を行っているので、使用するソフトによって、自分で設定する必要があります。
Windows XPの場合、「コントロールパネル」「Windowsファィアーオール」から、プログラム名または、ポート番号によって、設定できます。ソフトウエアによっては、インストール時に勝手に設定してくれます。
ルーターの場合、メーカーより、ポートの設定方法や、名称がいろいろですが、有名なところでは、
「ポートホワイディグ機能」とか、「バーチャルサーバー」とかの名前が多い。
最近のメッセンジャーや、通信ソフトは、
ユニバーサル・プラグ・アンド・プレイ(UPNP)という、新技術(規格)に対応のルーターなどでは、ソフトをインストールした時点で、自動的に設定してくれるようです。ただ、自分でサーバーを立ち上げたり、ネット対戦ゲームなどの場合、自分で設定する必要があるようです。



TCP/IPを使用する、インターネットの世界では、上記のIPアドレスと、ポートが対になって、(ソケットという)データの送受信を行っています。
ソフトを入れたのに、通信出来ない(例えば、メッセンジャーの音声通話が出来ない)、などの場合、ほとんどの場合、ポートが開いていないからです。
ほとんどの場合、パソコン本体より、ルーターの設定の場合が多い。(最近のUPNP対応のルーターでは、問題ない)
また、企業や、共同住宅の場合、ルーター自体が、管理者により、管理されているので、どうにもならない場合があります。

メールがどうしてくるか?

                                                           

では、メールの送受信で実際どうなのか説明しましょう
メールは、相手に直接届くものと思っていませんか?実は、そうではありません。大変複雑なルートを経てあなたの元に届くのです。
どうして、そんな面倒なことをするかというと、それはあなたが、常に、パソコンの電気を入れとかないからです(それが普通ですが
SNS(LINEやSKYPEのチャットは、リアルタイムにパソコンとパソコンを接続(ピア接続という)して、メッセージをやりとりします。

相手の人が「メール」を送ると、それは、「メールサーバー」という所(プロバイダーにあります)に送られます。ところが、あなたの加入しているプロバイダーが、なんらかのの理由でアクセス出来ないとしましょう。その場合相手の方のプロバイダーのメールサーバーに一時保管されるのです。そうしなければ、相手は、メールが送れず、その後あなたのプロバイダーが復活したあとに、もう一度メールを出さなければならないという、かなり、めんどうくさい事になってしまいます。
ですから、インターネットを使ったメールは、相手の加入しているプロバイダーから、あなたのプロバイダーのメールサーバーへ、瞬時に配信
される仕組みになっているのですがリスクを考え、送る側にも、サーバーがあるわけです。

上の場合相手の出したメールが一時保存される「サーバー」をSMTPサーバー、あなたの加入するプロバイダーで相手のメールを一時保管するサーバーを「POP」サーバーといいます。
そして、あなたがパソコンの電気を入れて、インターネットに接続して、メールソフトを使って、相手のメールを受け取る事になります。
実際の郵便に例えてで話すと、ポストを含む送る人の近くの郵便局がSMTPサーバーあなたの近くの郵便局がプロバイダーのPOPサーバー自宅の郵便受けがパソコン内の「受信トレイ」です。
実際の郵便の場合も、相手の近くの郵便局とあなたの家の近くの郵便局と2つの局を経由しています。ここで云う郵便局がプロバイダーに相当します


ここで、相手のメールアドレスを  tarou@hoghog.com
あなたのメールアドレスを     hanako@pekpek.jp としましょう。

このとき、メールアドレスの[@]から後ろを「ドメイン」名と言います先の説明で「グローバルIPアドレス」の12ケタのうち最初の6ケタまでが、ドメイン名として、登録されています。これは、世界中のドメインを管理するところが別にありますが、ここでは、説明は、省きます。
また、[@]より前の部分は、あなたのID(または、アカウントという)で、プロバイダーで、グローバルIPアドレスの12ケタのうち、後ろの方6ケタと対応するように、管理しています。また[@がつけば、メール]であるということも、世界中での決まり事です。

また、「tarou」というIDが、グローバルIPアドレスのうしろの6ケタと対応するといいましたが、これを管理しているのは、プロバイダーにある「DNSサーバー」(Domain Name Server)という、もので、一種のデータベースです。

このような手順を踏んで、「tarou」さんが出したメールは、とりあえず「hoghog.com」というプロバイダの「SMTP」サーバーに保存され
あなたの所属しているプロバイダーの「POP」サーバーに送られます
そして、あなたが、パソコンの電気をいれて、メール受信の操作をするのを待つわけです。

あなたがパソコンの電気を入れて、メール受信の作業をすると、メールデータは、あなたの家の「モデム」を経由して、ルーターまで着ますこの時は、あなたの家まで、つまり、ルーターの前までの情報しか、あなたのプロバイダーには送りません。
すると、プロバイダーでは、あなたのIDをもとに、サーバーから、あなたのグローバルIPアドレスあてに、メールを配信します。

すると、あなたのメールアドレスの[@]より、前の部分と、メール受信の操作をどのパソコンが行ったかメールのポート番号は、送信が25番ポート、受信が110番ポートと決められていますをもとに、ルーターは、どのプライベートアドレスのパソコンに、送ればいいかを判断して、やっとメールがあなたのパソコンまで来る というわけです。

ホームページがどうして見られるか

ホームページをアップロードしたり、パソコンで他の人や、企業のホームページを見る仕組みは、メールにくらべれば簡単です。なぜなら、不特定多数の人が閲覧するわけですから、見る側と、見せる側は、完全に別途に考えればいいからです。

ホームページを公開する

ホームページの作成手順は、ここでは、話しません。
ホームページも、普通あなたのパソコンに保存されているものを、直接他の人が見るのでは、ありません。
プロバイダや、他のレンタルサーバー会社の「HTTPサーバー」を経由して、専用のサーバースペースに保存されます。
ですから、あなたが、自分のパソコンで作成した、ページをHTTPサーバーに送らなければなりません。この作業を通常「アップロード」と言います。もちろん、他の人のページスペースと区別するために、ID(アカウント)と、パスワードが必要です。メールのものとは、別の場合が多いので、気をつけましょう。
作ったホームページのデータをプロバイダのサーバースペースにアップロードするためには「FTPサーバーのクライアントソフト」というものを使います。(FTP - Fail Trnsfer Protocol)

FTPも、HTTP(Hyper text transfer protocol)も、プロトコル(手順)ですから、サーバーの名前ではありません。FTPサーバーというのは、ファィルを出し入れする専用のサーバーのことを言っているのです。そして、プロバイダーには、たくさんの人のホームページデータを保存するコンピューター(正確にはには、ハードディスク)があるので、これをHTTPサーバースペースというようです。

ホームページの「ページ」データは、パソコン上のフアィルですから、アップロードするのには、FTPソフトを使うわけです。
当然、プロバイダーにも、固定の「グローバルIPアドレス」があるので、そのアドレスに送ります。また、あなたの決められたスペースに、送らなければならないので、「ID」と「パスワード」の設定も必要です。

FTPソフトでの設定

右図は、「FFFTP」というFTPクライアントソフトです。ホームページのアップロードにも使えます。
ホストアドレスのところに、直接相手プロバイダの「グローバルIPアドレス」を入力してもいいのですが、通常は

「ftp.geocities.jp」のように入力します。
ドメイン名の前に、「ftp」とつけて、FTPで送ることで他のサーバーと区別します。
「ホストの設定名は、あなたがわかれば、何でもかまいません。
 ここの記述は、相手に送られないからです。

あとは、プロバイダから、指定された、ID(ユーザー名)とパスワードを入力して「OK」を押して、接続すれば、あなたのパソコンのデータが、プロバイダの規定された、あなたのホームページスペースに送られます。

ホームページを見る
ホームページを見ることは問題ないでしょう。なぜなら、あなたは、今、このページを見ているわけですから・・・・・・・
ここで学んでほしいのは、  URL のもつ意味です。


例えば http://www.hoghog.jp/kujira/index.html 

最初のhttpは、httpというプロトコル(手順)でファイルのやり取りをするという意味です。
次に、 www. は、World Wiide Web つまり、インターネットへ接続するという意味です。(wwwはない場合もあります。)
さのあとの、「hoghog.jp」というのが、ドメイン名(つまり、グローバルIPアドレスに対応しているです。
そのあとの「kujira」で、ユーザーのスペースを特定しています。
その後は、このページのフアィル名と、拡張子になります。(拡張子とは、windowsなどのオペレーションソフトがどんなファイルかを判断するために使われます。)
ホームページの場合、1ページ(トップページ)は、必ず index.html(もしくはindex.htm)にすることになっています。

index.htmlは省いてもページを表示してくれます

Internet ExplorerなどのブラウザからURLを上のように入力して、送ると、ルーターは、送るデータの頭の部分(ヘッタ)にあなたの家のグローバルIPを付加して、プロバイダのHTTPサーバーに送るわけです。(まあ、このアドレスのページが見たいよ〜って言っている様なものです。)すると、プロバイダのHTTPサーバーは、このページのデータをあなたの家のアドレス(グローバルIPアドレス)宛てに、送り返すわけです。(実際には名前解決も必要ですが)
その間、あなたのパソコンは、返事が来るのを待ちます。

ルーターは、受け取ったデータのヘッタを見て、どのパソコンから、要求して、帰ってきたデータかを判断して、あなたのパソコンにこのページノデータを送るわけです。


これで、IPアドレスについての解説は、終わりますが・・・・・・


だいたい「グローバルIP」と「プライベートIP」の区別、ルーターの役割とかは、おわかりいただけたでしょうか。

サーバーの種類

サーバーにもいろいろなものがあります。

エンドユーザーが覚えておかなければならないものを整理してみましょう

DNSサーバー 通常は、プロバイダーまたは、回線業者が指定する。 ドメイン名(サブドメイン・アカウント名)をIPアドレスに変換する
LANの内側に設置することもある。その場合LANの内側のプライベートIPをサブドメイン名として、自由に設定できる。
例えば hoghog.jpは 222.145.268.11ですとゆうふうに変換します。(IPはニセモノです)

プロキシサーバー LANの内部にあって、外部とのインターネット接続を替わりに行う通常ルーターがこの役割をする
WEB閲覧を円滑に行うため、キャッシュ機能をもつ場合もある
ネットワークの出入りを管理する(ポートの開け閉めなど)ため、LANの内側から、みれば、ファィアーオールとして、考えることも出来る。
各プロバイダーには、会員のパソコンを管理するプロキシーサーバーが必ず存在する。
DHCPサーバー ルーターの中に、あって、LAN内のクライアント(パソコン)が起動時に、LANの中だけで使えるIPアドレスを自動で割り振り、終了時には、回収します。また、ゲートウエイや、サブネットマスクといった情報を、クライアントに、通知する機能も持っています。
メールサーバー 送信用SMTP(ポート25、587)、受信用POP(ポート110)。通常プロバイダーにある。
自宅内にSMTPだけ設置したりすることも出来る。
自宅にメールサーバーを設置すれば、アカウントは、いくつでも作れるが、メールサーバーは24時間動いていなければ意味がない。
FTPサーバー フアィルをやりとりするための専用サーバー。ポートは、20-21.ポート
メール添付では、送れない「大きなファィル」をやりとりするために、自宅で設置する人もいる。
ホームページのデータをhttpサーバーに送ることにも使われる
HTPサーバー ホームページを公開するためのサーバー。通常は、各プロバイダーもしくは、レンタルサーバー
原則として、24時間稼動していなければならない。
自宅に設置すると、ホームページの作成じに容量としては、ハードディスクの容量ごと使えるし、アップ
の必要もない。掲示版のテストや、自由にCGIが使える等のメリットはあるが、セキュリティーや、管理は、きちんとしないと、他の人に迷惑がかかる。ポートは、80(これ以外のポート番号は、使えない。

                               お疲れ様でした。