TCP/IP

TCP/IPは、TCPとIPをはじめとするさまざまなプロトコルを4つの階層にわけて実装しているネットワークアーキテクチャです。
TCP/IPの4つの階層について解説します。

IP(Internet Protocol)とは、データをあるホストから別のホストまで送り届けるためのプロトコルです。TCP/IPのプロトコルの中でもTCPと並んでとても重要なプロトコルです。

ICMPとは、IPによるエンドツーエンドのデータ転送を補佐するためのプロトコルです。
ICMPによってIPパケットが破棄されたときに通知したり、特定の宛先との通信ができるかを診断します。

Pingコマンドで指定したIPアドレスに対して通信できるかどうかを確認します。非常によく利用するコマンドです。
Pingの仕組みについて解説します。

Windows OSでのpingコマンドについて解説しています。
pingコマンドで一見、応答が返ってきているようにみえても、通信ができていないこともあるので注意してください。

トレースルートによって、指定した宛先までに経由するルータを調べることができます。
トレースルートの仕組みについて解説します。

トレースルートによって、宛先までに経由するルータを調べられます。
Windows OSでトレースルートを行うためのtracertコマンドについて解説します。

ICMPリダイレクトメッセージとは、ルータがIPパケットの送信元ホストに対して、宛先IPアドレスに対する適切なネクストホップアドレスを通知するためのメッセージです。

データを正しく転送できないとき、Pingとトレースルートを組み合わせて、問題がある範囲をある程度切り分けることができます。

ARPによってIPアドレスから対応するMACアドレスを求めることができます。イーサネットでTCP/IPの通信を行うときに、ARPはとても重要です。
ARPの動作の仕組みについて解説します。

ARPのメッセージフォーマットについて詳しく解説しています。
簡単なネットワーク構成での具体的なARPリクエスト/リプライを紹介しています。

GARP(Gratuitous ARP)は、IPアドレスからMACアドレスを解決するという通常のARPの動作以外で送信するARPメッセージです。GARPの目的とその動作の仕組みについて解説します。

ポート番号によってアプリケーションを識別します。ポート番号の考え方や主なウェルノウンポート番号についてまとめています。

TCPのコネクション確立、データの送受信、コネクションの切断という動作の流れとTCPヘッダフォーマットについてまとめています。

TCPはアプリケーション間のデータのやり取りを確実にできるようにするためのプロトコルです。TCPの動作について解説します。

UDPはとてもシンプルで、ポート番号によって適切なアプリケーションへデータを振り分けます。UDPヘッダフォーマットやTCPとの比較についてまとめています。

アプリケーションのデータを送り届けるためには、3つの階層にわたる転送プロトコルを組み合わせます。それぞれの転送プロトコルがどのようにしてデータを転送するかについて解説しています。

DNSによってホスト名からIPアドレスを求めることができます。TCP/IPの通信では、必ずIPアドレスが必要です。
めんどうなIPアドレスをユーザには意識させないようにするために、DNSは非常に重要な役割を持っています。

DNSの名前解決を手動で確認するためにnslookupコマンドを使います。
nslookupコマンドの使い方と、コマンドの実行例を解説しています。

DHCPはIPアドレスをはじめとするTCP/IPの設定を自動的に配布するために利用するプロトコルです。
DHCPは非常によく利用されているプロトコルです。その仕組をしっかりと理解しておきましょう。

CiscoルータをDHCPサーバにして、DHCPクライアントにIPアドレスを配布できます。Ciscoルータ(Cisco IOS)をDHCPサーバとして動作させるための設定と確認コマンドについて解説します。

CiscoルータをDHCPサーバとして設定します。
DHCPリレーエージェントと特定のIPアドレスを割り当てるマニュアルバインディングの設定を行います。

DHCPサーバとDHCPクライアントは原則として同一ネットワーク上に接続されていなければいけません。この制約を回避するための機能がDHCPリレーエージェントです。
DHCPリレーエージェントの仕組みとCiscoルータ(Cisco IOS)で設定コマンドについて解説します。

Ciscoルータ(Cisco IOS)でDHCPリレーエージェントを有効にします。これにより、1台のDHCPサーバで複数ネットワークのDHCPクライアントをサポートできるようにします。

DHCPサーバとクライアントは原則として、同じネットワーク上にいなければいけません。DHCPサーバをどのように配置するかについてまとめます。

TCP/IPで通信するためには、TCP/IPの設定が正しく行われていることが大前提です。
IPアドレス/サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバの設定の意味を解説します。

Windows OSでTCP/IPの設定を確認するためにipconfigコマンドを利用します。
ipconfigコマンドのフォーマットとよく利用するオプションについて解説します。

Linuxではいくつかのコマンドを組み合わせてIPアドレスをはじめとするTCP/IP設定を確認します。
LinuxでのIPアドレス/サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバのIPアドレスの確認コマンドについて解説します。

ビジネスでもプライベートでも、日々、何度もWebサイトを見ていることでしょう。
Webサイトは、Webサーバアプリケーションで公開しているWebページの集まりです。

WebページはHTMLファイルとして作成されています。そして、Webページのデザインを決めるためにスタイルシート(CSS)を利用しています。
HTMLとCSSの概要について解説します。

Webサイトを見るには、Webサイトのアドレスを指定します。WebサイトのアドレスとしてURL(Uniform Resource Locator)が利用されています。
URLのフォーマットについて解説します。

HTTPは、Webサイトを構成するWebページ(HTMLファイル)を転送するためのプロトコルです。今ではHTMLファイルだけではなく、汎用的なファイル転送プロトコルとして広く利用されています。
HTTPリクエスト/レスポンスについて解説します。

Webブラウザは、単にWebサイトを見るだけではなく、アプリケーションのプラットフォームとしても利用されています。
Webブラウザをユーザインタフェースとして利用するWebアプリケーションの概要を解説します。

HTTP Cookieによって、WebサーバアプリケーションからWebブラウザに特定の情報を保持させることができます。
HTTP Cookieを利用するとユーザの閲覧履歴ごとにWebページをカスタマイズすることなどができます。

Webアプリケーションでは、複数のWebページにまたがった処理を行います。
特定のクライアント(Webブラウザ)からの複数のWebページにまたがったWebアクセスを識別するためにセッション管理が必要です。

Webプロキシサーバは、WebブラウザからWebサイトへのアクセスを代わりに行うためのサーバです。
主にWebブラウザからのアクセスをチェックする目的で導入されることが多いです。

Webアクセスについて、利用するアプリケーション、プロトコルと動作の流れをまとめています。
いろんなプロトコルが連携してはじめてアプリケーションの通信が成り立っていることをしっかりと理解しておきましょう。

メールのやり取りは、SMTPとPOP3またはIMAP4のプロトコルを組み合わせます。SMTPはメール送信のためのプロトコルです。そして、POP3またはIMAP4はメールサーバから自分宛てのメールを受信するためのプロトコルです。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)とは、電子メールを送信するためのプロトコルです。

POP3(Post Office Protocol version3)とは、電子メールを受信するためのプロトコルです。

IMAP4(Internet Mail Access Protocol version4)は、メールサーバ上のメールを直接読むためのプロトコルです。IMAP4はメールデータをメールサーバで管理することを前提としています。

電子メールについて、利用するアプリケーション、プロトコルと送受信の流れをまとめています。

FTPはその名前の通り「ファイルを転送するためのプロトコル」です。FTPはユーザ認証や複数ファイルの一括転送などもできる高機能なファイル転送プロトコルです。
FTPの特徴とアクティブ/パッシブモードの動作モードについて解説します。

TFTPは簡易的なファイル転送プロトコルで、ルータの設定ファイルなどを転送するためによく利用します。
TFTPの仕組みとCiscoルータをTFTPサーバ/クライアントとして利用する方法について解説します。

Windows OSでTFTPクライアントを利用するための方法について解説します。画面のスクリーンショットはWindows10のものですが、Windows11でも同様です。

「ネットワークがつながらない！」といったときには、ユーザに近い部分から確認していって、トラブルの原因を調べていきましょう。
個人ユーザの家庭内ネットワークを想定したトラブルの切り分け手順を解説します。