情報ネットワーク構成特論レポート

600P031-4 高木祐介

2000-07-13

1 インターネットに接続する計算機には、 IP アドレスが付与されている。その計算機がイーサネット

に接続されている場合には、 IP アドレスの他にイーサネットアドレスも付与されている。 1.1 大学の一つの研究室内にある二つの計算機の IP アドレスを比べると、その最初の桁の数字は同一

であることが多い。一方、その二つの計算機のイーサネットアドレスを比べると、二つのアドレスが似ているかどうか分らない。これは何故か。

IP アドレスは、論理的なアドレスです。計算機に最初から組み込まれているのではなく、計算機をつなげたネットワークの中で割り振られるものです。

IPv4 では、 IP アドレスは\underline{32 ビット}です。上位数ビットを\underline{ネットワークアドレス}、残りの下位ビットを\underline{ホストアドレス}と言います。

\underline{ネットワークアドレス}と\underline{ホストアドレス}の実際のビット数は、クラスによって決まります。クラスは A から E まであり、クラス A が最大のネットワーク用、クラス E が最小のネットワーク用で、個々のネットワークの規模に応じたクラスの\underline{ネットワークアドレス}が割り振られていました。最近、クラスごとにビット長を固定するのは無駄が多い（例えば、クラス B では大きすぎ、クラス C では小さすぎるネットワークがある）ということで、\underline{ネットワークアドレス}のビット長を、クラスで固定する代わりに明記する CIDR (Classless Inter-Domain Routing) という方法が使われています。

インターネットは語源からしてネットワーク同士を接続したものです。個々のネットワークに \underline{ネットワークアドレス}を割り振り、ネットワーク内の個々の計算機の\underline{ホストアドレス}はネットワークごとに管理することによって、グローバルなアドレスを管理する上位の組織は手間が省けます。

小さなネットワークは大きなネットワークに含まれているので、 IP アドレスはツリー状のネットワーク構造に対応します。このため、論理的に近傍の計算機同士は、近い\underline{ネットワークアドレス} を持ちます。一つの研究室内にある二つの計算機は、普通同じネットワークにつながれているので、\underline{ネットワークアドレス}の部分は同一になります。

イーサネットアドレスは、物理的なアドレスです。イーサネット用のインタフェースカードに製造時に書き込まれます。

イーサネットアドレスは、\underline{48 ビット}です。上位 24 ビットがメーカの番号、下位 24 ビットが製品番号です。

イーサネットアドレスは、\underline{MAC アドレス}とも言います。

一つの研究室内にある二つの計算機は、同じメーカのネットワークカードを使っているとは限らないので、イーサネットアドレスが似ているとは限りません。

1.2 イーサネットは CSMA/CD という方法で通信を行なう。この方式を説明するために、人間社会で CSMA/CD に似た制御を行なう例を挙げよ。

古き良き無線通信では、に対抗して自分の話が終わったときに「どうぞ」と言って同期を取りましたが、電話では、そんなことはせず、何となくしゃべり始めて、相手とぶつかると片方が譲ったり両方が黙ってしまいランダムな時間後にまたしゃべり始めたりします。

このように、話し手が他の話し手との衝突を感知し、とりあえず話を始めて衝突が起きたら回避する方式を CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) と言います。

1.3 IP アドレスも、イーサネットアドレスも、計算機を一意に識別する番号（数字）である。なぜ、二つのアドレスを両方とも用いる必要があるのか。なるべく具体的な例題を用いて説明せよ。

イーサネットは、 IP と異なる独立の規格です。比較的単純な CSMA/CD 方式によって通信を行うため、物理的に定まったイーサネットアドレスを用います。イーサネットアドレスを廃止するには、イーサネットを廃止しなければなりません。

イーサネットは広く普及していて、多くのネットワークはイーサネットで結ばれています。このインフラストラクチャを完全に置き換えるのは容易ではありません。 NTT は、光ファイバーを各家庭まで引く計画（FTTH）を進めています。これは ATM と言う、イーサネットとは異なる方式を用いるようですが、 xDSL と競合していることもあって、完全な置き換えにはまだ時間がかかるでしょう。

このため、イーサネットアドレスを使わず、 IP アドレスだけでインターネットを運用するのは難しいと言えます。

IP は、イーサネットのレイヤーより上の規格です。 IP のレイヤーが下でイーサネットを利用していれば、イーサネットアドレスを使うことになります。

インターネットの経路制御は、ツリー構造の IP アドレスに強く依存しています。このため、 IP アドレスを使わず、イーサネットアドレスだけでインターネットを運用するのは難しいと言えます。

IP アドレスとイーサネットアドレスは、論理アドレスと物理アドレスという異なる性格を持ち、互いに補いあっています。

2 インターネットを経由して計算機に不正侵入される事件が頻発している。このような事件に遭遇した時に、届け出を受け付けたり、相談に乗ってくれる組織が存在する。このような組織が提供している具体的な情報を 3 つ以上挙げて、その内容を各々間単に紹介せよ。

\underline{不正アクセス}\underline{アタック}\underline{緊急対応センター}\underline{CERT} \underline{JPCERT}

5, 940[km]/180[km/ms] = 33[ms]

3 東京とシンガポールとの直線距離は 5,317km であるという。また航空経路に沿って測ると 6,132km

であるという。この距離を仮に 5,940km と近似しよう。長距離の伝送に使われるシングルモードの光

ファイバ中の光速が 1ms （ミリ秒）に 180km であるとする。 3.1 この光ファイバを用いて東京からシンガポールまで到達するのに要する時間を求めよ（単位 ms）。

3.2 この区間でウィンドウサイズが 64KB （キロバイト）の時、パケットを東京からシンガポールに送り、その ACK （受信確認）を待ってから、次のパケットを送る。このような動作を反復して通信する。この時の通信速度（単位 Mbps ＝毎秒メガビット）を求めよ。ただし 2^{10} と 10^{3} は等しいと見なして近似的に計算して良い。

64[KB]/(33 × 2)[ms] = 32[KB]/33[ms] = 32[MB]/33[s] = (32 × 8)[Mb]/33[s] ≃ 7.76[Mbps]

4 既に「課題 1」で ICANN 一般会員の登録を諸君に要請した。この経験に基き、次の問に回答せよ。 4.1 ここでいう「一般会員」の英語の原文の単語は何か。

ICANN @ Large Member(ship).

4.2 諸君が登録した日時と、電子メールあるいは郵送されてきた文書中に記載されている Membership number とを記せ。

登録日時  2000-06-16 11:30 頃
Membership number 222505

ICANN とは、どのような役割を果たす組織であるか。

ICANN の主要な部分は、 SO (Supporting Organization) という下部組織から成っています。 SO には、以下の 3 種類があります。

ASO (Address SO) インターネット全体のアドレスを割り振ります。実際には大規模ネットワークのネットワークアドレスを決めます。

DNSO (Domain Name SO) ドメイン名を割り当てます。実際には TLD を決めます。

PSO (Protocol SO) プロトコルを決めます。 Well-known ポート番号も含まれます。

このように、インターネットを管理運用するための規約を定めるのが ICANN の役割です。

4.3 ICANN の理事として日本人が就任することには、どのような意味があるか。

漢字圈の意見を取り入れずに決められたため、批判を浴び続けている規約として Unicode があります。 Unicode は、その名の通り世界中の文字を表すコード体系として期待を受けましたが、その実態は英語に例えれば、意味が同じだからと言って大文字小文字を混同したり、文字の形が同じだからと言って英文字とギリシャ文字を混同したりするものでした。（そうかと思うと、実際の Unicode では英文字とギリシャ文字は別のコードになっています。）今日、 Unicode がいまいちふるわないように見えるのは、このせいだと思われます。

Unicode の失敗から分かるように、日本、中国、韓国など漢字圈の各代表が規約を定める組織にいないと、インターネット社会全体が不利益を被ることになります。