高校情報Ⅰ ネットワークとインターネットの仕組み(2か月目第4週)

高校情報Ⅰと実践活用
★本サイトの取り組み方★
まなびの目標🎯を理解し、使用するケースを学ぶ。
②最後の確認クイズ💡でインプットを確認する。

🎯 まなびの目標
ネットワークインターネットの基本的な考え方を理解しよう
サーバクライアントの役割を説明できるようになろう
プロトコルの意味と通信を支えるしくみを知ろう

1. ネットワークとは

複数のコンピュータや情報機器がつながり、データをやりとりする通信網のことです💡
例えば、 学校のパソコン同士をつなぐLAN(ローカルエリアネットワーク)や、家庭内のWi-Fiネットワークなどです。
ネットワークがあることで、ファイルの共有、プリンタの共有、インターネットアクセスが可能になります!

2. インターネットとは

世界中のネットワーク同士がつながった超巨大ネットワークのことです💡
たくさんの学校や会社、家庭のネットワークがケーブルや無線で結び合わさり、1つの巨大なネットワークになっています。
インターネットのおかげで、私たちは世界中の情報にアクセスできるのです!

3. インターネットでのサーバとクライアントの関係

インターネットでは、クライアントサーバという役割分担があります。クライアントとサーバを組み合わせて使う仕組みをクライアントサーバシステムという。
➢ クライアント(Client):サービスを要求したり、受け取ったりする。
たとえば、YouTubeで動画を検索したり、再生したりするのは、クライアントの役割です。
➢ サーバ(Server):クライアントからの要求に応じてサービスやデータを提供する。
たとえば、YouTubeの動画が保存されている場所(サーバ)が、動画データを送り返してくれます。

📢 サーバの例
・ファイルサーバ:文書や画像、動画などのファイルを保存・提供する。
・プリントサーバ:複数の端末から印刷指示を受けてプリンターに送る。
・認証サーバ:ログインや利用者の権限を確認し、アクセスを管理する。
・プロキシサーバ:クライアントの代わりに外部サイトにアクセスし、安全や効率を高める。
・DNSサーバ:www.example.comなどのドメイン名IPアドレスに変換する。

4. LANとWAN

ネットワークには、つながる範囲の広さによって種類があります。
その代表が、LANWANです!

◆LAN(Local Area Network:ローカルエリアネットワーク)
限られた狭い範囲内で使われるネットワークです。
📢 例:
・学校の教室内のパソコンがつながっている
・自宅のスマホやノートPCがWi-Fiルーターを通してつながっている

💡LANの接続方法
有線LAN
LANケーブルで機器を物理的につなぐ方式。
通信が安定し、速度が速い(学校や会社でよく使われる)

 

 

無線LAN
ケーブルなし無線通信を行う方式。
スマホやノートPCなどの接続に便利(家庭やカフェなどでよく使われる)

 

WAN(Wide Area Network:ワイドエリアネットワーク)
広い範囲をカバーするネットワークです。
通信業者などが地域や国を超えてLAN動詞を通信回線でつなぎ、情報をやり取りできます。
📢 例:
・インターネット(世界中のLANやネットワークがつながっている)
・本社と支社を結ぶ企業のネットワーク

5. プロトコル:通信を支えるルール

インターネット通信では、世界中のコンピュータが「共通のルール」でデータをやり取りしています。このルールをプロトコル(Protocol)といいます。
たとえば、話す言葉が違えば会話が成り立たないのと同じように、通信の「ルール」が決まっていないと、データのやり取りができません。

📢 有名なプロトコル例:
HTTP:Webページの通信
SMTP:メール送信
POP/IMAP:メール受信

プロトコルのおかげで、違うメーカーや違う国の機器でも、正しくデータを送受信できるのです💡

6. TCP/IP:通信の基本を支える

インターネット通信のほとんどは、TCP/IPというプロトコルをベースにしています。
➢ TCP(Transmission Control Protocol)
データを小さなかたまり(パケット)に分けて、順番通りに正確に届ける仕組みです。途中でデータが抜けたり順番が変わったりしても、正しく組み立て直してくれます。
➢ IP(Internet Protocol)
データを届ける相手の住所(IPアドレス)を管理します。郵便でいえば「住所ラベル」の役割をします。
📢 たとえば、スマホでWebページを見るとき:
IPが届け先(Webサーバ)の住所を指定
TCPが中身(データ)を正確に届ける
このように、TCP/IPはインターネットの「配送と運搬のしくみ」のような存在です!

インターネットの通信を支えるTCP/IPの4つの階層構造について、それぞれの役割を次に示します。

このTCP/IPの4層について、しっかり覚えておきましょう💡

7. ドメイン名 IPアドレス

インターネット上で通信するには、それぞれの機器に割り振られた住所のような番号が必要です。
◆ IPアドレス(例:192.168.1.1)
数字の並びで構成されるネットワーク上の住所です。コンピュータ同士はこの番号で相手を識別します。
◆ ドメイン名(例:www.google.com)
IPアドレスは人間には認識しにくいため、わかりやすいように名前にしたのがドメイン名です。

💡 DNSサーバが、ドメイン名IPアドレスに変換してくれます!
たとえば、あなたが「www.google.com」と入力すると、DNSがそれに対応するIPアドレスを調べて、正しい場所にアクセスしてくれます。

8. まとめ

・ネットワークとインターネットは、データをつなぐ道
・サーバとクライアントが役割を分担して動く
・通信には「プロトコル」という共通のルールが必要
・TCP/IPがデータの運び方の基本
・ドメイン名とIPアドレスが、通信の宛先と名前を管理している

9. 確認クイズ

Q1. ネットワークとは何を意味する?

  • 電波を遠くまで飛ばすための装置のこと
  • 複数の情報機器がつながってデータをやりとりする仕組み
  • 複数の人が使うアプリのこと

正解!正解!

不正解!不正解!

複数の情報機器がつながってデータをやりとりする仕組み

💡 補足解説:ネットワークとは、複数の機器をつないで通信できるようにする仕組みのことです。

Q2. サーバの役割として正しいのはどれ?

  • アプリを自動で更新する
  • クライアントに命令を出す
  • データやサービスを提供する

正解!正解!

不正解!不正解!

データやサービスを提供する

💡 補足解説:サーバは、クライアントからの要求に応じて情報や機能を提供する役割を担います。

Q3. LANとWANの違いとして正しいのは?

  • LANは無線だけ、WANは有線だけでつながる
  • LANは世界中をつなぐネットワーク、WANは家庭内のネットワーク
  • LANは狭い範囲、WANは広い範囲をつなぐネットワーク

正解!正解!

不正解!不正解!

LANは狭い範囲、WANは広い範囲をつなぐネットワーク

💡 補足解説:LANは家庭や学校などの限られた範囲、WANは都市や国を超える広域ネットワークです。

Q4. プロトコルとはどんなもの?

  • 通信の速さを決める機械
  • データを暗号化するプログラム
  • 通信のルールや決まりごと

正解!正解!

不正解!不正解!

通信のルールや決まりごと

💡 補足解説:プロトコルは、データの送受信のルールです。

Q5. TCPとIPの関係として正しいのは?

  • TCPがデータを正確に届け、IPが宛先を管理する
  • TCPがデータの宛先、IPがデータを正確に送る
  • TCPがルールを決め、IPがパスワードを管理する

正解!正解!

不正解!不正解!

TCPがデータを正確に届け、IPが宛先を管理する

💡 補足解説:TCPはデータの分割と順番管理、IPは送り先の住所(IPアドレス)を担当します。

Q6. ドメイン名とIPアドレスの関係として正しいのは?

  • ドメイン名は機械用、IPアドレスは人間用
  • IPアドレスは常に固定されている
  • ドメイン名をDNSサーバがIPアドレスに変換する

正解!正解!

不正解!不正解!

ドメイン名をDNSサーバがIPアドレスに変換する

💡 補足解説:入力したドメイン名を、DNSサーバが正しいIPアドレスに変換して通信を可能にしています。

確認クイズは、いかがでしたでしょうか?閲覧いただき、ありがとうございました!
2か月目の4週目、お疲れさまでした

※本記事 教科書該当範囲

教科書名 該当章
新編情報Ⅰ(東京書籍) 4章 31. ネットワークとインターネット, 32. インターネットの仕組み, 33.サーバとクライアント
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