Networking Glossary
ネットワーク関連 の用語 と概念 の主題別 整理 。
ネットワーク機器 (Network Devices)
Hub
Hub は単純 なマルチポートリピーター。全員 が全員 のデータを受信 。
Bridge
ブリッジは Hub に接続 されたホスト間 に位置 する。2 つのポートのみを持 ち、各側 にどのホストがあるかを学習 。
Switch
スイッチは Hub とブリッジの組 み合 わせ。ネットワーク内 の通信 を促進 。
- L2 デバイス：L2 ヘッダーのみを使用 して判断
- MAC アドレステーブルを使用 ・維持
- 複数 ポート
- 各 ポートにどのホストがあるかを学習
Switch Steps
- Learn: MAC アドレステーブルを更新
- Flood: フレームを全 てのスイッチポートに複製 して送信
- Forward: MAC アドレステーブルを使用 してフレームを配信
Router
ネットワーク間 の通信 を促進 。ルーティングはネットワーク間 でデータを移動 するプロセス。
- ルート：ルーティングテーブルに保存
- ルーターは各 インターフェースに IP アドレスと MAC アドレスを持 つ
- ルーターは自分宛 でないパケットを転送
Routing Table
ルーターが不明 な宛先 IP のパケットを受信 した場合 、パケットは破棄 される。
構築 方法 :
- Directly Connected: 接続 されたネットワークのルート
- Static Routes: 管理者 が手動 で設定 したルート
- Dynamic Routes: 他 のルーターから自動 学習 したルート
ARP Table
ルーターは ARP テーブルも持 つ - L3 から L2 アドレスへのマッピング。
Subnetting
Repeater
リピーター - 信号 を再生成 し、より長 い距離 での通信 を可能 にする。
Gateway
各 ホストのローカルネットワークからの出口 。
Other Devices
すべてのネットワークデバイスはルーティングおよび/またはスイッチングを実行 ：
- Access Points, Firewalls, Load Balancers
- Virtual Switches, Layer 3 Switches
- IDS / IPS, Proxies, Virtual Router
ネットワーク基礎 (Network Fundamentals)
Networks
ネットワークはホスト間 のトラフィックを転送 するもの。
Host Hierarchy
IP Address
IP address = 32 bits (IPv4)
- Octet: 8 ビット
- 4 つのオクテットで表現
- 各 オクテットは 0-255
IP アドレス変換 (Decimal to Binary Conversion)
IP アドレス（IPv4）変換
の基礎
知識
。各
IP アドレスは 4 つの数字
で構成
される（例
：192.168.1.1）。各
数字
は 8ビット のブロック（オクテット）。
8-bit 変換表
| Position | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 位 値 | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
十進数から二進数へ
口訣 ：比較 、減算 、1 か 0 を記入 。
- 比較 ： 十進数 を現在 の位置 の「位 値 」と比較
- 判断
：
- 数字 < 位 値 の場合 ： 0 を記入 、次 の位置 へ
- 数字 ≥ 位 値 の場合 ： 位 値 を引 き、1 を記入 、残 りを持 って次 へ
- 繰 り返 し： 8番目 の位置 まで続 ける
例 ：133 → 10000101
| 手順 | 位 値 | 比較 | 操作 | 二進数 | 余 り |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 128 | 133 ≥ 128 | 減算 (133-128=5) | 1 | 5 |
| 2 | 64 | 5 < 64 | スキップ | 0 | 5 |
| 3 | 32 | 5 < 32 | スキップ | 0 | 5 |
| 4 | 16 | 5 < 16 | スキップ | 0 | 5 |
| 5 | 8 | 5 < 8 | スキップ | 0 | 5 |
| 6 | 4 | 5 ≥ 4 | 減算 (5-4=1) | 1 | 1 |
| 7 | 2 | 1 < 2 | スキップ | 0 | 1 |
| 8 | 1 | 1 ≥ 1 | 減算 (1-1=0) | 1 | 0 |
結果
： 10000101
二進数から十進数へ
方法 ：1 の位 値 をすべて合計
例 ：00100001 → 33
| 位 値 | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 二進数 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
計算
：32 + 1 = 33
VLANs (Virtual Local Area Networks)
- スイッチポートを分離 されたグループに分割
- スイッチを複数 の「ミニスイッチ」に分割
- 各 VLAN 内 で 3 つの動作 をすべて実行
進数と単位 (Number Systems & Units)
Carry (進位)
異 なる進数 の変換 ：
| 進数 | 英語 | 説明 |
|---|---|---|
| Binary | 二進法 | 0, 1 |
| Octal | 八進法 | 0-7 |
| Decimal | 十進法 | 0-9 |
| Hexadecimal | 十六進法 | 0-9, A-F |
Decimal to Binary
十進数を 2 で割り、余りを取る
152 / 2 = 76 ...0
76 / 2 = 38 ...0
38 / 2 = 19 ...0
19 / 2 = 9 ...1
9 / 2 = 4 ...1
4 / 2 = 2 ...0
2 / 2 = 1 ...0結果
：1001 1000
Computer Memory Units
| 単位 | Bit | Byte |
|---|---|---|
| 基本 | b = bit | B = Byte, 1 Byte = 8 bits |
| Kb/KB | 1 Kb = 1024 bit | 1 KB = 1024 Byte |
| Mb/MB | 1 Mb = 1024 Kb | 1 MB = 1024 KB |
| Gb/GB | 1 Gb = 1024 Mb | 1 GB = 1024 MB |
| Tb/TB | 1 Tb = 1024 Gb | 1 TB = 1024 GB |
| Pb/PB | 1 Pb = 1024 Tb | 1 PB = 1024 TB |
プロトコルと API (Protocols & APIs)
REST
REST はフレームワークやライブラリではなく、URL 構造 と HTTP プロトコルに基 づくインターフェースを記述 するアーキテクチャスタイル。ステートレス、キャッシュ可能 、規約 ベースのクライアント・サーバー相互作用 アーキテクチャ。
gRPC
gRPC フレームワークはリモートプロシージャ呼 び出 しのクライアント・サーバーモデルに基 づいている。クライアントアプリケーションはサーバーアプリケーションのメソッドをローカルオブジェクトのように直接 呼 び出 せる。
GraphQL
API 開発 のためのクエリ言語 を提供 。
CORS (Cross-Origin Resource Sharing)
クロスオリジンリソース共有 - 追加 の HTTP ヘッダーを使用 して、異 なるオリジンのサーバーリソースへのアクセスを許可 。
HATEOAS
Hypermedia as the Engine of Application State - RESTful API 設計 原則 の一 つ。
ネットワーク用語 (Networking Terms)
ABS (Adaptive Bitrate Streaming)
適応型 ビットレートストリーミング - コンピュータネットワークで使用 されるストリーミング技術 。過去 は RTP/RTSP を使用 していたが、現在 は HTTP ベースが主流 。
Buffer
バッファは一時的 にデータを保存 するメモリの一部 。
CDN (Content Delivery Network)
コンテンツ配信 ネットワーク - 分散型 サーバーネットワークで、ユーザーにコンテンツを高速 に配信 。
CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
クラスレスドメイン 間 ルーティング - IP アドレス割 り当 て方法 。
Echo Cancellation
反響 除去 - 通信 で反響 を消 す技術 。
Encoder / Encoding
- Encoder：エンコーダー - データを特定 の形式 に変換 する装置 またはプログラム
- Encoding：符号化 - ASCII, UTF-8, Unicode など
Head-of-line Blocking
先頭 ブロッキング - パケットが順序 通 りに処理 される必要 がある場合 、前 のパケットの遅延 が後続 のすべてのパケットに影響 。
Jitter
IP ネットワークにおいて、パケットが宛先 に到着 する時間 の変動 。
Narrowband / Wideband
- Narrowband：狭帯域 - 帯域幅 が狭 い通信 方式
- Wideband：広帯域 - 帯域幅 が広 い通信 方式
Network Partition
ネットワーク分断 - CAP 理論 の Partition Tolerance。
Opcode
命令 コード (Operation Code) - 命令 で実行 する操作 を指定 する部分 。
PLC (Packet Loss Concealment)
パケット損失 隠蔽 - 音声 /映像 品質 へのパケット損失 の影響 を隠 す技術 。
Same Origin Policy
同一 生成元 ポリシー - ブラウザの安全 機構 、異 なる生成元 間 のリソースアクセスを制限 。
Session & Cookie
URI/URL/URN
URI (Uniform Resource Identifier) - 統一 リソース識別子
- URI は識別 するリソースにアクセスするための十分 な情報 を提供 しない場合 がある
- 一般
形式
：
scheme:[//[user[:password]@]host[:port][/path][?query][#fragment]
Fragment はサーバーに送信
されず、ブラウザで使用
される。URL (Uniform Resource Locator) - 統一 リソースロケータ
- URL は識別 するリソースにアクセスする方法 の情報 を含 む
- 相対 パス
Common Schemes
| Scheme | Description |
|---|---|
http:// | Hypertext Transfer Protocol |
https:// | HTTP with SSL/TLS encryption |
ftp:// | File Transfer Protocol |
mailto: | Email address |
tel: | Telephone number |
file:// | Local file system |
ssh:// | Secure Shell |
git:// | Git repositories |