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インターネットの仕組み:短距離無線通信(Wi-Fi)の基礎知識4

短距離無線通信(Wi-Fi)の基礎知識

更新日:2021年4月15日(初回投稿)
著者:若井テクノロジオフィス代表 第一工業大学 元教授 若井 一顕

前回は、LANの仕組みとWi-Fiについて取り上げました。今回は、インターネットの仕組みとビジネス展開、クラウドコンピューティングについて解説します。

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1. TCP/IPからインターネットの普及まで

コンピュータがインターネットに接続して、サービスを享受するには、一定のプロトコルが必要です。インターネットでは、TCP/IPというプロトコルを使用します。TCP/IPは、TCP(Transmission Control Protocol)とIP(Internet Protocol)を組み合わせた通信規格です。

今日のインターネットは、1960年代にアメリカのARPA(Advanced Research Projects Agency:高等研究計画局)のARPAnetから発展しました。核攻撃に耐える信頼性の高いネットワークの実現を目指して、集中処理形態ではないネットワーク構築です。当初は1822プロトコルでスタートして1980年代、NSF(National Science Foundation:アメリカの国立科学財団)は、TCP/IPをインターネットの正式プロトコルに採用しました。TCP/IPは、パケット通信を用いたネットワーク方式です。2層構造のプロトコルを用いて、データの送信手順、エラーチェック、宛先指定、伝送速度を決め、データを小分けにしたパケット(小包)という単位で伝送します。

また、WWW(World Wide Web)とブラウザにより、ネットワークにつながれたコンピュータ情報を相互に参照できるようになりました。WWWは、スイスのCERNに勤務していたイギリスの科学者である、ティム・バーナーズ・リーにより開発されました。彼は、研究に関係のある文献やデータを1つのコンピュータに集め、その文書同士をリンクさせる仕組みを作りました。これが、WWWの始まりだといわれています。その後、Netscape、Internet Explorerなどは、ブラウザを広めるのに大きな貢献をしました。

その後、1993年、アメリカのクリントン政権下でNII(National Information Infrastructure:国立情報学研究所)による情報スーパーハイウェイ構想がスタートしました。これにより、アメリカ全土で情報インフラの整備が進み、インターネットの普及を後押ししました(図1)。

図1:情報インフラが整った都市(イメージ)

図1:情報インフラが整った都市(イメージ)

2. インターネットへの接続

インターネットに接続するには、回線事業者とプロバイダのサービス提供が必要です。NTTなど、通信のインフラを提供する事業者を、回線事業者といいます。これに対し、プロバイダを、インターネット接続サービス事業者(ISP: Internet Service Provider)といいます。

・回線事業者とプロバイダの関係
プロバイダとは、提供者、供給者という意味です。インターネットに接続するサービスを提供・代行する業者を指します。また、インターネットに接続するには、通信事業者が提供する光ファイバー、ADSL、CATVなどの有線通信回線、またはWiMAXやLTEなどの無線通信回線といった通信インフラと、その中継役となるISPとの契約が必要です。ISPは、インターネット接続に必要なサーバへの回線提供の他、IPアドレスの発行、メールアドレスの発行・管理、ウイルスチェックなども行っています。

インターネットの普及に伴い、さまざまなサービスを提供するプロバイダが増えています。アプリケーションを提供するアプリケーションプロバイダーや、ニュース配信を行うインフォメーションプロバイダー、情報を作成するコンテンツプロバイダーなどです。また、携帯端末が普及する中、移動体通信事業者が提供するサービス、スポットなど、無料のインターネット接続サービスなどがあります。Wi-Fiの規格については、本連載の5回目以降で詳述します。

・IPアドレス
インターネットに接続されているコンピュータには、全て32ビットのIP(Internet Protocol)アドレスと呼ばれる2進数が割り振られます。IPアドレスの割り当ては、国際的にはNIC(Network Information Center)が、日本ではJPNIC(Japan Network Information Center)が行っています。

なお、2進数のIPアドレスを分かりやすくするためにドメイン名が開発されました。以下に、ドメイン名の例(下線の部分)を示します(表1)。

表1:ドメイン名の例
IPアドレスの例xyz@hij.abc.co.jp
組織の識別の例co:企業、ac:教育・学術機関、ne:ネットワークサービス組織、
or:その他の団体、go:日本国政府機関
国の識別の例jp:日本、uk:イギリス、it:イタリア、fr:フランス、ca:カナダ


なお、アメリカはインターネットが誕生した国なので、世界で唯一ドメイン名に国の識別がありません

IPアドレスを32ビットで管理するIP規格をIPv4といいます。また、近年のインターネットの急激な普及によって、128ビットでアドレスを管理するIPv6が開発されています。以下に、IPv4とIPv6の接続可能台数を示します。Ipv6では膨大な数の端末を接続することが可能なことが分かります。

Ipv4=232=4,294,967,296(台)
Ipv6=2128≈3.4×1038(台)

3. インターネットのビジネス展開

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4. クラウドコンピューティング

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