図解でスッキリ　ネットワークのきほんとしくみ

はじめに

本書の特徴

目次

第1章 ネットワークの基礎知識

• 1-1　ネットワークとは
• 1-2　ネットワークに必要な機器
• 1-3　LANにおける通信方式
• 1-4　データの単位と進数
• 1-5　プロトコルとOSI参照モデル
• Column　ネットワークって今後も必要？

第2章 物理層

• 2-1　物理層の役割
• 2-2　NIC　― ネットワークと機器をつなぐ接点
• 2-3　LANケーブル
• 2-4　光ファイバーケーブル
• 2-5　リピータハブ
• Column　物理作業

第3章 データリンク層

• 3-1　データリンク層の役割
• 3-2　MACアドレス　― 機器を識別する番号
• 3-3　イーサネット　― 有線LANの通信規格
• 3-4　イーサネットフレームの構造
• 3-5　イーサネットの通信方式
• 3-6　スイッチングハブ
• 3-7　MACアドレスの学習　― 効率的な転送の仕組み
• 3-8　VLAN　― ネットワークを仮想的に分割
• 3-9　ポートベースVLANとタグ VLAN
• Column　10GBASE-Tの自宅ネットワーク

第4章 IPアドレス

• 4-1　IPアドレスの基本
• 4-2　アドレスクラス　― 規模に応じたIPアドレスの分類
• 4-3　サブネット化　― ネットークを分割する仕組み
• 4-4　サブネットのネットワーク部の表記
• 4-5　サブネットに関する用語
• 4-6　グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
• 4-7　IPv6　― 次世代のIPアドレス
• 4-8　IPv6アドレスによるインターネット接続
• Column　IPv4アドレスって本当に枯渇しているの？

第5章 ネットワーク層

• 5-1　ネットワーク層の役割
• 5-2　IP　― ネットワーク層で使う基本プロトコル
• 5-3　ARP　― IPアドレスからMACアドレスを取得する
• 5-4　ICMP　―pingなどで状態確認
• 5-5　ICMPのエラーメッセージ
• 5-6　traceroute　― 経路にあるルーターを調べるコマンド
• 5-7　NAT　― アドレス変換の仕組み
• 5-8　NAPT　― IPアドレスの変換
• Column　Ping試験

第6章 ルーティング

• 6-1　ルーター　― 異なるセグメントをつなぐ中継役
• 6-2　ルーティング　― 宛先までの道筋を選ぶ仕組み
• 6-3　ルーティングプロトコル　― 経路を自動で学習する
• 6-4　RIP　― ルーティングプロトコル①
• 6-5　OSPF　― ルーティングプロトコル②
• 6-6　BGP　― ルーティングプロトコル③
• 6-7　ルーティングに関する基本用語
• 6-8　レイヤ3スイッチ　― ルーター機能を持つスイッチ
• 6-9　パケットキャプチャ　― 通信内容を分析する方法
• Column　できるネットワークエンジニアに「一瞬で」なる方法!?

第7章 トランスポート層

• 7-1　トランスポート層の基本
• 7-2　ポート番号　― アプリケーションを識別する番号
• 7-3　TCP　― 信頼性を重視した通信プロトコル
• 7-4　TCPのコネクション管理とデータ制御
• 7-5　UDP　― 高速性を重視した通信プロトコル
• Column　TCP人間とUDP人間

第8章 WANとインターネット

• 8-1　WANのサービスと専用線の仕組み
• 8-2　広域イーサネットによる拠点接続
• 8-3　IP-VPNによる拠点接続
• 8-4　共有ネットワークでユーザーを分割する仕組み
• 8-5　インターネット接続とプロバイダーの役割
• 8-6　プロキシサーバー　― 通信を中継・制御する
• 8-7　ドメイン名とFQDN　― インターネット上の住所を示す
• Column　No Net, No Work

第9章 アプリケーション層

• 9-1　アプリケーション層の役割
• 9-2　DNS　― ドメイン名とIPアドレスの関連付け
• 9-3　DNSの動作を支える構成要素
• 9-4　名前解決の流れ　― 再帰問合わせと反復問合せ
• 9-5　HTTP　― Webブラウザとサーバーをつなぐ通信
• 9-6　HTTPのリクエストとレスポンス
• 9-7　Cookieとセッション管理
• 9-8　電子メールの送受信とシステム構成の仕組み
• 9-9　メールのプロトコル　― 送信プロトコルと受信プロトコル
• 9-10　DHCP　― IPアドレスを自動で割り当て
• 9-11　VoIP　― 音声をIPパケットで伝播
• 9-12　その他のプロトコル
• 9-13　ネットワーク管理
• Column　すごすぎるAI

第10章 ネットワークセキュリティ

• 10-1　ネットワークセキュリティの基礎
• 10-2　暗号　― データを秘匿する
• 10-3　認証　― 正しい利用者であることを確認
• 10-4　ハッシュ関数　― 刻んだデータで改ざんを検出
• 10-5　デジタル署名　― 真正性や完全性を保証
• 10-6　デジタル証明書　―電子的な証明書
• 10-7　SSL/TLS　― 安全な通信を実現
• 10-8　インターネットVPN（IPsec）　― 拠点間通信を暗号化
• 10-9　SSL-VPN　― セキュアにリモート接続
• 10-10　ファイアウォール　― 不正な通信を遮断
• 10-11　ファイアウォールでは防げない攻撃を防ぐ仕組み
• 10-12　DDoS対策　― 大量アクセスからサービスを守る
• 10-13　迷惑メール対策
• Column　LINEをやらない私

第11章 無線LAN

• 11-1　無線LANの基本
• 11-2　無線LANの周波数と規格
• 11-3　無線LANの電波干渉
• 11-4　無線LANの設計　― ネットワークの分け方と電波の使い方
• 11-5　無線LANのセキュリティ
• Column　無線LANはどこまで届く？

第12章 クラウドと仮想化技術

• 12-1　クラウドコンピューティング　― オンプレミスとの違い
• 12-2　仮想マシンとVPC
• 12-3　インターネットへの接続
• 12-4　仮想マシンへのセキュリティ機能
• 12-5　クラウドネットワーク間の接続
• 12-6　IDaaS　― クラウド時代の認証とID管理
• 12-7　VXLAN　― 仮想ネットワークの拡張技術
• Column　サブスクで提供されるクラウド

第13章 ネットワークの冗長化技術

• 13-1 ネットワークの信頼性を高める冗長化
• 13-2 スタック　― 仮想的に1台として動作
• 13-3 STP　― ネットワークのループを防ぐ
• 13-4 リンクアグリゲーション　― 複数回線による高速化と冗長化
• 13-5 VRRP　― ルーターの仮想的な冗長化
• 13-6 ルーティングによる冗長化
• 13-7 DNSラウンドロビン　― DNSの仕組みで負荷分散
• 13-8 負荷分散装置　－サーバーの負荷を把握して振り分け
• Column　人生の冗長化

用語集

索引