ネットワークコンピューティング

1. URL
2. 担当教員
3. ネットワークに関する疑問
4. 講義目的
5. 到達目標
6. 授業方法
7. 成績評価
8. スケジュール
9. 大崎が担当する科目に共通の連絡事項・アドバイス
10. LAN の構成要素・通信プロトコル
11. 無線 LAN、VLAN (仮想 LAN)
12. インターネットの概要、TCP/IP
13. IP プロトコル (1)
14. IP プロトコル (2)
15. 前半の総復習
16. 授業中試験について
17. TCP プロトコル (1)
18. TCP プロトコル (2)
19. インターネットの要素技術 (経路制御)
20. インターネットサービス (名前解決)
21. DHCP、ネットワークアドレス変換
22. HTTP
23. 後半の総復習

インターネットの概要、TCP/IP

授業の流れ・チーム分けの方針・態度目標

2025/09/24 のものと同じ。

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcomp/2025/#10-1

テキスト

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcomp/2025/priv/03.pdf

内容目標

- パケット交換方式と回線交換方式それぞれの原理を他人に説明できるようになる。

- パケット交換方式の利点と欠点を他人に説明できるようになる。

- IP アドレスの構造と意味を理解し、他人に説明できるようになる。

- パケット交換方式と回線交換方式の優劣を定量的に議論できるようになる。

課題

課題 1

回線交換方式で動作するネットワークについて、 以下の小問に答えよ。 ただし、 スイッチ間のリンクの利用率をすべて等しく p_1、 各リンクの伝搬遅延をすべて等しく τ [s]、 各スイッチにおける処理遅延をすべて等しく Δ [s] とする。 ホスト X からホスト Y までのホップ数を h とする。

(1) ホスト X〜ホスト Y 間の呼損率 q_1 を求めよ。

(2) ホスト X からホスト Y までメッセージを伝送する時の通信遅延 D_1 を求めよ。

課題 2

パケット交換方式で動作するネットワークについて、 以下の小問に答えよ。 ただし、 各スイッチにおけるパケット損失率をすべて等しく p_2、 各リンクの伝搬遅延をすべて等しく τ [s]、 各スイッチにおける処理遅延およびキューイング遅延をすべて等しく Δ [s] および W [s] とする。 ホスト X からホスト Y までのホップ数を h とする。

(1) ホスト X〜ホスト Y 間のパケット損失率 q_2 を求めよ。

(2) ホスト X からホスト Y までパケットを伝送する時の平均遅延 D_2 を求めよ。

課題 3

16 進数で C0DAA8CA の IP アドレスについて、以下の小問に答えよ。

(1) 10 進ドット表記で示せ。

(2) アドレスクラスを答えよ。

(3) サブネットに収容できるホスト数を答えよ。

課題 4

課題 1 および課題 2 において、 p_1 = 0.1、 p_2 = 0.01、 h = 5、 τ = 1 [ms]、 Δ = 0 [ms] の場合を考える。 以下の小問に答えよ。

(1) q_1、q_2、D_1、D_2 をそれぞれ求めよ。

(2) 上の条件下において、 W の値がどの程度までなら、 回線交換方式よりもパケット交換方式のほうが望ましいと考えられるかを論ぜよ。

略解

課題 1

ホスト X〜ホスト Y 間に存在するスイッチ数が h - 1、 スイッチ間のリンク数が h - 2 である。

(1) h - 2 本のリンクがすべて利用可能である時に限り呼損とならないから

q_1 = 1 - (1 - p_1)^(h - 2)

(2) ホスト X〜ホスト Y 間に存在するリンク数が h、 スイッチ数が h - 1 であるから

D_1 = τ * h + Δ * (h - 1)

課題 2

ホスト X〜ホスト Y 間に存在するスイッチ数が h - 1 である。

(1) h - 1 台のすべてのスイッチにおいてパケット損失が起きない時に限りパケット伝送が成功するから

q_2 = 1 - (1 - p_2)^(h - 1)

(2) ホスト X〜ホスト Y 間に存在するリンク数が h、 スイッチ数が h - 1 であるから

D_2 = τ * h + (Δ + W) * (h - 1)

課題 3

(1) 192.218.168.202

(2) クラス C

(3) 254

課題 4

(1) q_1 = 0.271、q_2 = 0.039404、D_1 = 5 [ms]、D_2 = 5 + 4 W [ms]

(2) 省略

レポート課題・質問・要望・コメント 2025/10/08

「レポート課題 2025/09/24」と同じ。

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcomp/2025/#10-10

質問

- Wi-Fiとかで、再起動?したら回線が治ったりするのはどういった理由ですか?使用されていたメモリがクリアになり、動作が安定するから、みたいなことなのでしょうか?

  いい質問ですね。Wi-Fi に限らず、ソフトウェアの不具合によって生じている問題は、
  再起動することで (一時的かもしれませんが) 改善されることがあるからです。

  通信では、2 点間のどこか一箇所でも問題があれば通信できません。例えば、自宅の
  PC から大学の L UNA にアクセスできない、といった場合、多数の原因が考えられま
  す。

  - 使用者の問題
  - PC の問題
  - Wi-Fi、IP の問題
  - 自宅のネット回線の問題
  - ISP (インターネットサービスプロバイダ) の問題
  - LUNA 側の問題
  - それ以外の問題

  さらに、例えば、Wi-Fi の問題だけでも、以下のような多数の原因が考えられます。

  - アクセスポイントが正常に動作していない
    - 電源が入っていない
    - AC アダプタの不良、電源回路の不良、接触不良
    - ハードウェア障害
    - アクセスポイントのソフトウェア不具合
    - アクセスポイントの熱暴走
    - アクセスポイントがスリープモードに入っている
    - その他の問題
  - 電波強度が低い
    - アンテナに不具合がある
    - 障害物がある
    - ノイズの発生源が近くにある
    - その他の問題
  - アクセスポイントの設定ミス
    - インターフェースが有効化されていない
    - 通信方式の設定が間違っている
    - 認証情報 (例: PSK) が間違っている
    - 端末を誤ってフィルタリングしている
    - セキュリティ設定を誤って有効化している
    - その他の問題
  - その他の問題

  これらのうち、(通信に必要なもののうち、どれか) 一つでも問題があれば正常に通
  信できません。

  もし問題が、ソフトウェアの不具合によって生じているのであれば、端末や機器の再
  起動で改善する場合があります。


[<11. 無線 LAN、VLAN (仮想 LAN)] [>13. IP プロトコル (1)]