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応用情報技術者試験 合格への道:その7 ネットワーク:通信プロトコル

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応用情報ネットワーク:通信プロトコルを攻略していきます!

下記まとめは午前試験の過去問をざっと洗って、”過去問がもう一度出た時にちゃんととけるように”まとめたものになります。

試験まで時間がない時の勉強や、試験直前のおさらいに使いください。

■OSI参照モデル TCP/IP階層モデル 違い

・OSI アプリケーション層、プレゼンテーション層、セッション層
 ↓
・TCP/IP アプリケーション層

トランスポート層は名前、区分が同じ

・OSI ネットワーク層
 ↓
・TCP/IP インターネット層

・OSI データリンク層
 ↓
・TCP/IP ネットワークインターフェイス層

■SNMP(Simple Network Management Protocol)

 TCP/IPネットワーク上でネットワーク上の機器の情報を収集して、監視や制御を行うためのプロトコル。アプリケーション層。
 同じアプリケーション層のプロトコルはFTPだけ。

・SNMPトラップ
 SNMPエージェント(サーバA)からSNMPマネージャ(サーバX)に障害発生などのイベントの発生を通知するコマンド。

■IPsec

IP(Internet Protocol)を拡張してセキュリティを高めたプロトコル
改ざんの検知、通信データの暗号化、送信元の認証などの機能をネットワーク層レベル(TCP/IPモデルではインターネット層)で提供する
IPsecを用いたインターネットVPNをIPsecVPNという。

■IPv6

IPv6は、主流のIPv4にかわる通信プロトコル
ユーザ認証、パケットの暗号化をIPレイヤで行うIPsec(Security Architecture for IP)の機能がサポートされている

IPv6アドレスのアドレス長は128ビット、IPv4(32ビット)の4倍。
IPv4:32ビットを8ビットごとに区切り、それぞれを10進数で表したものを"."で連結
IPv6では128ビットを16ビットごとに区切り、それぞれを16進数で表したものを":"で連結

以下の2つの規則に従った短縮表記が可能

各16ビットセクションの先行する 0 を省略する。例えば、0012 は 12 になる。ただし、16ビットセクションが 0000 のときは 0 とする。
0 の16ビットセクションが連続する場合は、連続する2個のコロン(::)で表す。

 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329
 ↓
 2001:db8::ff00:42:8329

 と表す。ただし、:: は1か所にだけ使用できる。

■PPP

ダイヤルアップ接続で使われていた接続形式。2点間を接続してデータ通信を行うための通信プロトコル。
通信制御にリンク制御プロトコルとネットワーク制御プロトコルが使用されている
エラー処理機能をもち、認証プロトコルや圧縮プロトコルが規定されている。

■SOAP(ソープ,Simple Object Access Protocol)

ソフトウェア同士がメッセージを交換する遠隔手続き呼び出し(RPC)のためのプロトコル。
XMLに基づいて記述されている。
 
ソフトウェアが商品データを要求するときにXML形式であるSOAPリクエストを発行し、それに対してWebサービス側からも要求に基づいて商品データがSOAPメッセージとして戻るという仕組みです。

■REST(Representational State Transfer)

HTTPのGETメソッドをリクエストを送信するとXML形式のデータが返ってくる。
ECサイトなどで指定されたURLに対して要求したいサービスを示すパラメータを指定したリクエストを送ると、商品情報などが含まれるXMLデータを取得することができる。

■TCP

TCP/IPネットワークにおいて通信を行う2つのノード間にコネクションと呼ばれる論理的な通信路を確立し、送達管理や伝送管理などの機能を提供するプロトコル。

パケットの宛先となるアプリケーションを指定する情報がポート番号。

ウィンドウサイズは、TCP通信において受信側が現在受信可能なデータサイズを送信側に伝えるために使用されるTCPヘッダ内のフィールド。  

■UDP

TCPと異なりコネクションレス型の通信。途中でデータが抜け落ちても問題が少ない音声や画像のストリーム形式での配信などで使用される。

トランスポート層に属する

■ブロードキャスト

・ブロードキャストアドレス

ホストアドレス部の全ビットを「1」に設定することでブロードキャストが実行できる仕組み。
面倒くさがらずにちゃんとビットを書かないと間違えます。
最後が255、ってなっていもサブネット次第だとブロードキャストアドレスじゃないこともあります。

・ブロードキャストフレームとブロードキャストストームの違い

ブロードキャストフレーム
 →宛先MACアドレスがFF-FF-FF-FF-FF-FFで送信され,LANに接続した全てのPCが受信してしまうこと

ブロードキャストストーム
 →ループ状に接続されているネットワークにおいて、同一のブロードキャストフレームが増幅しながら永遠にネットワーク内を回り続けること

■IEEE802.1x

LANにおけるユーザ認証の規格で、正当な端末以外がLANに参加することを防ぐ技術
「サプリカント(端末)」、RADIUSなどの「認証サーバ」、RADIUSクライアントの機能を持ち、認証サーバ間の認証プロセスを相互に中継する認証装置である「オーセンティケータ」の3つの要素で構成される。

■ICMP(Internet Control Message Protocol)

通信制御を補完するプロトコルで、データ配送中のエラー通知や送達エラーを通知する機能を持つ。
pingは、ICMPのプロトコルを使用して接続状態を調べている

ネットワーク層に属する

■ホストアドレスを求める式

IPv4ネットワークで使用されるIPアドレス a とサブネットマスク m からホストアドレスを求める式

a&~m

サブネットマスクのマスクを反転させてANDをかければ、ホストアドレスだけ有効になる

■VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)

ルータやL3スイッチの冗長構成を実現するプロトコル。

複数台のルータに共通して使える仮想IPアドレス・仮想MACアドレスを用意し、障害発生時には2つのアドレスをフェールオーバで待機系に移すことで継ぎ目なく処理を続行する。
ホストのデフォルトゲートウェイの設定値などを変更することなしに、送信先の装置を正常稼働するものに置き換えることが可能になる。

■まとめ

そろそろ他の項目で勉強したものと重複するものが出てきます。
・ARP
・RARP
・DHCP
・DNS
・サブネットマスク
・IPネットワークの集約

関連は他の項目で説明済みなので今回は触れていません。

量が多いのでかなりの駆け足になってしまいました。

次回は「ネットワーク管理、ネットワーク応用」を予定しています。

ネットワークに関しては最終回になります!

こちらの投稿もQiitaにアップしました。

https://qiita.com/fish_head_pm/items/d06db0c027028f4096f5

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