図1 大学組織に見られる木構造
共通科目情報処理(講義)、体育専門学群対象、2001年12月14日
電子・情報工学系
新城 靖
<yas@is.tsukuba.ac.jp>
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http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/ipe/taiiku-kougi-2001/2001-12-14
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http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/ipe/
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/index-j.html
http://www.ipe.tsukuba.ac.jp/~yshinjo/
Q1-1: IPアドレスを調べて何の役に立つのですか？
A1-1: 仕組みが理解できれば、トラブルが発生した時に自分で原因を追求して 解決することができる。たとえば、ホスト名(今日の話)でつながらなくても、 IPアドレスを指定すればつながれば、DNS(今日の話)の設定や接続が怪しいと わかる。
Q1-2: Unixって、OSのひとつですか?
A1-2: はい。実習室のパソコン（ハードウェア）には、OSとして Windows 2000 と Linux が入っています。Linux は、Unix の１つの種類です。サーバ icho で動いている OS は、Solaris という Unix の一種です。
Q1-3: ルータは、どうやって host2 の場所を見つけるですか？ ルーティング・テーブルデータベースがあるということでしたが、そのデータ ベースはどうやって作成するのですか？
Q1-3: 各ルータは、ルーティング・テーブル（経路制御表）という名前のデー タベースを持っています。ルータは、IP のデータグラムを受け取った時に、 このルーティング・テーブルを見て、次にどのルータに送ればよいかを判断で きるようになっています。この表は、１台１台の送り先ではなくて、もっと大 きな単位で持っています。たとえば、筑波大学なら、IP アドレスは 130.158.0.0-130.158.255.255 の範囲（約６万台）に入っているので、この単 位でどこに送ればよいかが書かれています。
ルーティング・テーブルの内容は、ルータ間で互いに「私は、この範囲の行き 先を知っている」という情報を交換しながら、作り上げていきます(ダイナミッ ク・ルーティング(動的経路制御))。ルータの管理者が直接書込むこともあり ますスタティック・ルーティング(動的経路制御)。
端末(Windowsのコマンドプロンプトか、Unix の kterm などの端末)で次のように打つと、ルーティング・テーブルが 表示されます。
netstat -rn
教科書122ページ。
Q1-4: 実習で使っているパソコンは、100 M bps (100,000,000 bps)の速度が あるということですが、フレッツＢと同じ光ファイバが使われているのですか？
A1-4: 末端は、光ではなくて銅線です。100Base-TX という規格です(教科書38 ページ、56ページ)。 その先に、「スイッチ」という機器（IP アドレスは見ないが、別の方法でネッ トワークを接続する機器。ブリッジ(教科書49ページ)の一種）があり、その先 は、光ファイバになっています。速度は、1G bps。その先は、16G bps です。 大学から外に出ていく所は、100M bpsに落ちるので、現在そこが非常に混雑し ています。来年以降、10G bps に増強する計画があります。
情報量の単位。
通信速度の単位。
情報量の単位と同様に、通信速度にも次のような係数がことがある。
実習室のパソコンは、100M bps で学内LANに接続されている。
学内LANの基幹部分は、1G bps - 16G bps に引き上げられる。
学内LANからSINETへの出口は、100M bps。
TCP/IPで通信する時には、通信相手のIPアドレス（32ビットの整数、番号）が 必要になる。IPアドレスは、コンピュータにとって扱いやすいが、人間にとっ て分かりにくい。
人間にとってわかりやすい記号（文字列）を使ったコンピュータの名前から IPアドレスに変換するサービスがあれば便利である。このサービスを、 名前サービス(name service)、 という。 名前サービスを提供するプログラム（プロセス）を、名前サーバという。
名前から名前を指している番号に変換することを 名前解決(name resolution) という。
インターネットで使われている名前サービスは、 DNS(Domain Name System) と呼ばれる。 DNS では、膨大な数のホスト名を含む名前空間を階層的にドメイン（領域）に 分割して管理ている。 この空間の構造は、木構造と呼ばれる。
木構造（tree structure）というのは、コンピュータ・サイエン ス（計算機科学）でよく使われる用語である。分野によっては、同じものを 階層構造（hierarchical structure）という言葉で表現すること が好まれる。ドイツ語語源の、ヒエラルヒー(Hierarchie)という言葉が使われ ることもある。
木構造の例を、大学の組織を使って説明する(図1)。
図1では、筑波大学と書いてある所が木の根にあたる。根からは、何本かの 学群の枝が出ている。このように、コンピュータ・サイエンスでは、木の根を 上に書く習慣がある。第二学群の節には、日本語日本文化学類、生物学類など の子の節がある。第二学群の親は、筑波大学である。
たとえば「情報学類」、「健康・スポーツ教育主専攻」の場合、次のように記述する。
筑波大学第三学群情報学類
筑波大学体育専門学群健康・スポーツ教育主専攻
コンピュータの中で、文字列（文字の並び）で木構造上の位置を表現する時に は、節が分かりやすくために、はっきりと区切りを入れて表現することがよく 行われる。
筑波大学．第三学群．情報学類
筑波大学／第三学群／情報学類
情報学類．第三学群．筑波大学
区切り文字としては、「．」（点）や「／」（スラッシュ）がよく使われる。 並べる時に、木の根に近いほうから書く流儀と遠い方から書く流儀がある。
住所の表記も、木構造である。
日本国．茨城県．つくば市．天王台
図1に示されている木構造は、また図2のように、「領域(domain)」を分割 するような見方もできる。木構造の場合には、領域の境界線が交わることがな い。
Windows の画面や、Macintosh の Finder の表示は、この領域の分割に似て いる。
筑波大学
コンピュータでは、次のような場所で木構造が使われている。
コンピュータ以外では、次のような場所で木構造が使われている。
DNS(Domain Name System)のドメインとは、
膨大な数のコンピュータの名前を含む名前空間を階層的にドメイン
（領域）に分割していることを意味する。
図3 名前空間のドメインへの分割 図4 名前空間の木構造としての見方
host1.is.u-ust.ac.jpこのように、インターネットでのコンピュータの名前は、「
.」
で区切られた文字列（文字の並び）である。この文字列で使える文字は、アル
ファベット（大文字も小文字も同じだが普通は小文字だけが使われる）と数字、
ハイフン（マイナス）である。
「host1.is.u-ust.ac.jp」を
図4で考えると、次のようになる。
jp という節がある。
ac という節がある。
u-ust という節がある。
is という節がある
host1 という節(葉)がある。
「host1.is.u-ust.ac.jp」を
図3で考えると、次のようになる。
根の直下は、ISO (国際標準化機構, International Standardization Organization ) が定めた２文字による国別コード(country code)が使われて いる。ただし、歴史的な理由により、アメリカを中心として .com, .edu, . gov, .net, .org, .mil などが現在でも使われている。日本の国別コードは、 jp である。jp の下には、次のようなドメインがある。
注意：acやadなどの属性を持たないドメイン名も許されるようになった。 .jp と .com の競争のため。
汎用 JP ドメイン名
http://www.nic.ad.jp/dotjp/
UST2_SSS(dns-reverse,逆引き) DNSでは、主に名前をIPアドレスへ変換するサービスが使われる。 逆にIPアドレスから名前を引くことを逆引きという。
普通の引き方を強調する時には正引きということもある。
逆引きには、in-addr.arpa という特殊なドメイン名を引くこと。
例:
12.34.56.78 (数字は、全て 10 進数)
in-addr.arpa ドメインの下に、IP アドレスを8ビットずつ区切り 4 桁の 10 進数で表した時の数を上位から下位の順に並べる。78.56.34.12.in-addr.arpa
問題
1986年、3100の公式名と6500の別名。
1990年、6400の公式名。DNS に以降。この時点で、137,000。
しかし、.com は、2001年11月ごろ 2200万。全体 3600万の60%をしめる。
(http://www.domainstats.com/)
.jp は、43万個登録され、そのうち23万が利用されている。
JINIC/JP ドメイン名に関する統計
http://www.nic.ad.jp/jp/stat/dom/explanation.html
http://www.icann.org/tlds/
インターネットのドメイン名の根は、１つしかない。 １３個のサーバにコピーが世界各地にある。
もし、別の根の情報を持つサーバがあれば、どうなるのか。
オルタネート・ルート（alternate roots）。
nslookup
記号 > が出ている時には、nslookup プログラム特有の命令が使 える。
次のドメイン名を打ち、IPアドレスに変換しなさい。
仮想計算機(Virtual Machine):ハードウェアには存在しないが、実際の計算機 (コンピュータ)と同じように機械語命令セット、メモリ、入出力など機能をソ フトウェア的に実現したもの。
VMware 用語
エラーが出るが、気にしなくてもよい。
一度 VMware の画面に入り込むとマウスが取られて抜けられなくなる。 抜けるには、
VMware を終了するには、今日の所は、いきなりPower Off してよい。
vm10 login: root Password: （WWWには示していない）
ゲスト側(vm10)にログインして、次のように打つ。ping 192.168.153.10 ping 192.168.153.1 ping 192.168.153.20
ping コマンドは、止まらないので、^C で強制終了する。 強制終了は ^C (コントロールキーを押しながら C キーを押す)。ping 192.168.153.10 ping 192.168.153.1 ping 192.168.153.20
注意：IPアドレスを変更するまで、192.168.153.20 は使えないはず。
確認する。ifconfig eth0 192.168.153.20 up
ping コマンドで確認する。ifconfig eth0 (または ifconfig -a)
ping 192.168.153.20 ping 192.168.153.10 ping 192.168.153.1