2004 年 情報通信ネットワーク

第 8 章アプリケーションプロトコル

まとめ4401025 押田知己

目次において、タイトルが赤字になっている節は 2003 年度のまとめから抜粋しています

目次（１）

8.1 アプリケーションプロトコルの概要

P 4 ～　担当： 4401025 押田知己

8.2 DNS (Domain Name System) P 8 ～　担当： 4401076 藤田尚宏

8.3 WWW (World Wide Web) P18 ～　担当： 4499008 泉谷周吾

8.4 電子メール P25 ～　担当： 4402014 浦野雅輝

8.5 遠隔ログイン (TELNET) P39 ～　担当： 4402039 チョウリツ

目次（２）

8.6 ファイル転送 (FTP) P45 ～　担当： 4402048 長島健悟

8.7 NFS (Network File System) P50 ～　担当： 4401011 伊藤正人

8.8 ネットワーク管理 P57 ～　担当： 4402093 渡辺唯一

8.9 LDAP (Lightweight Directory Access Protocol)

P64 ～　担当： 4401044 清水良太

8.1 　アプリケーションプロトコルの概要

経営工学科4401025 　押田知己

アプリケーションプロトコルとは

OSI 参照モデルの第５層、第６層、第７層に相当する上位層のプロトコルアプリケーションが下位層を使ってどのような通信を行うかを決めるアプリケーション特有の通信処理を行う

アプリケーション層

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

トランスポート層

物理層

~ トランスポート層、インターネット層以下による土台

OSI 参照モデル TCP/IP の階層モデル

HTTP 、 SMTPTELNET 、 FTPSNMP 、 MIMEHTML 、 MIBRPC

含まれるプロトコル群

ネットワークアプリケーションとネットワークプロトコル

ネットワークアプリケーション ≠ アプリケーションプロトコル

Web ブラウザ

メーラー

HTTP 、 HTML 、 XML 、 URL

SMTP、MIME、 POP、 IMAP

ネットワークアプリケーション ネットワークプロトコル

アプリケーションプロトコルと　プロトコルの階層化

ネットワークアプリケーションの開発者はトランスポート層以下の土台部分をそのまま利用できる。OSI 参照モデルの５，６，７層の機能を TCP/IP ではアプリケーション層が備える

8.2 DNS (Domain Name System)東京理科大学 工学部 経営工学科4401076 藤田尚宏

8.2 DNS (Domain Name System)

構成

DNS とは何か？DNS 登場の背景ドメイン名の構造DNS による問い合わせまとめと参考

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

DNS とは何か？

ホスト名と IP アドレスを対応させるシステム

　　イメージ・・・電話帳　　例．東京理科大学

www.tus.ac.jp → 133.31.180.210

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

DNS 登場の背景（１）hosts と呼ばれるデータベースファイルSRI-NIC （ネットワークインフォメーションセンター）での一括管理コンピュータは定期的にセンターからデータベースをダウンロードして利用する

ネットワークの拡大に対応できなくなった

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

DNS 登場の背景（２）

DNS では、ホストを管理している組織が、データの設定や変更を行うことができるホスト名や IP アドレスの登録や変更に関して、他の機関に報告や申請をする必要がない

例．理科大生のためのコンピュータ利用案内（神楽坂） 　　 www.ed.kagu.tus.ac.jp

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

ドメイン名の構造（１）ドメイン名の分類 gTLD （ generic Top Level Domain ）

→ com 、 net 、 org 、 edu 、 info 、 biz 、 name ccTLD (country code Top Level Domain)

→ jp 、 uk 、 kr

jp ドメイン下の分類

→ac 、 co 、 go 、 or 、 ad 、 ne 、 gr 、 ed 、ｌｇ

汎用 jp ドメイン

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

ドメインの構造（２）(root)

tus

ne

rs

kuki

ac

jporg uk

kagunoda

ed

com

cogTLD

ccTLD

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

DNS による問い合わせ（１）

ネームサーバ・・・ドメイン名を管理している

　　　　　　　　　　　ホストやソフトウェア ルートネームサーバ　全世界に 13 個存在

リゾルバ・・・ DNS に問い合わせを行うホス

　　　　　　　　トやソフトウェア

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

DNS による問い合わせ（２）

tus.ac.jp のDNS Server

jp の DNS Server

ルートネームサーバ

yahoo.com のDNS Server

www

リゾルバ

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

まとめと参考

DNS (Domain Name System) ホスト名と IP アドレスを対応させるシステ

ム ドメイン名は階層化されている

参考 JPNIC （日本ネットワークインフォメーシ

ョンセンター）　　　 http://www.nic.ad.jp/ja/ 　 JPRS （日本レジストリサービス）　　　 http://jprs.jp/

8.2 DNS (Domain Name System)

4401076 藤田 尚宏

8.3 WWW (World Wide Web)東京理科大学 工学部 経営工学科4499008 　泉谷周吾

8.3 WWW (World Wide Web)

構成

インターネットウェブの火付け役WWW の基本概念URL (Uniform Resource Locator)HTML (HyperText Markup Language)HTTP (HyperText Transfer Protocol)

8.3 WWW (World Wide Web)

4499008 泉谷 周吾

インターネットの火付け役

　　ＷＷＷはインターネット上の情報をハイパーテキスト形式で参照できる情報提供システムのことでその情報を画面に表示するクライアントソフトウェアを， Web プラウザと呼ぶ．

　　この Web プラウザを利用すると情報がどこのコンピュータに存在するかなどをほとんど意識することなく関連する様々な情報にアクセスすることが出来る

8.3 WWW (World Wide Web)

4499008 泉谷 周吾

WWW の基本概念

情報へのアクセス手段と位置 URL (Uniform Resource Locator)

情報の表現のフォーマット HTML (HyperText Markup Language)

情報の転送などの操作 HTTP (HyperText Transfer Protocol)

8.3 WWW (World Wide Web)

4499008 泉谷 周吾

URL (Uniform Resource Locator)

インターネット上の資源の場所を表す表記法として利用される　　　　　定義の書式 スキーム： // ホスト名 / 絶対パス スキーム： // ホスト名：ポート番号 / 絶対

パス

8.3 WWW (World Wide Web)

4499008 泉谷 周吾

HTML (HyperText Markup Language)

Web ページを記述するための言語 設定できるもの：　文字，文字の大きさ，位置，　　　　　　　　　　　 　色，画像データ，貼

り付けの 設定，音，音楽の音の設定 etc…

WWW の画面表示のための，共通のデータ表現プロトコルでプレゼンテーション層と言うことができる．

8.3 WWW (World Wide Web)

4499008 泉谷 周吾

HTTP (HyperText Transfer Protocol)

　　プラウザに表示されたリンクをマウスでクリックした時に処理が開始される．　通常 80 番のポート番号が利用される．

　　要求コマンドには“ ASCII(*)” 文字列を利用

*:American Standard Code for Information Interchange の略。 1963 年 ANSI （米国規格協会）により制定。 ISO 646 で定義された情報交換用米国標準コード。コンピュータは、文字を取り扱うためにそれぞれの文字に 16進コードを対応させている。 ASCII コードはコンピュータ用の英数字のコード体系としてもっとも普及しているもの。

8.3 WWW (World Wide Web)

4499008 泉谷 周吾

8.4 電子メール

　　　　　 4402014 浦野　雅輝

電子メールの仕組み

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 電子メールサービスを提供するためのプロト

コル 効率よく確実に配信するために TCP を利用初期の電子メール

送信者と宛先の間で直接 TCP接続 相手のハードディスクに電子メール転送 自分のハードディスクから電子メール削除 通信できない場合、時間をおいて再配信

プロトコルの変化

初期の電子メールの問題点 インターネットの運用が複雑化 利用者のコンピューターの電源が入っ

ていないと非効率

POP (Post Office Protocol) メールサーバーから電子メールを受信

するプロトコル

電子メールアドレス電子メールを利用するときに用いるアドレス郵便で言えば住所と氏名に相当 例 @

DNS によって配信先の管理を行っている メールアドレスとメールサーバーのドメイン名を登

録⇒MX レコード

rika kagu.tus.ac.jp名前 住所

MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)

電子メールで送信できるデータ形式を拡張 静止画、動画、音声、プログラムファイル

データの書式を規定⇒OSI 参照モデルではプレゼンテーション層ヘッダ＋本文 ヘッダの” Content-Type” で本文のデータを指定

MIME の代表的なContent-Type

Content-Type 内容Text/Plain 通常のテキストMessage/Rfc822 MIME と本文Multipart/Mixed マルチパートApplication/Postscript Postscript

Application/Octet-stream バイナリファイルImage/Gif GIF

Image/Jpeg JPEG

Audio/Basic AU 形式の音声ファイルVideo/Mpeg MPEG

Message/External-Body 外部にメッセージがある

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

電子メールを配信するプロトコル TCP ポート番号 25 を使用 1つの TCP コネクションを確立して制御転送

を行う クライアントはテキストコマンドで要求を出す サーバーは 3桁の数字の文字列で応答する コマンド、応答の最後には改行を付ける

配信

POP (Post Office Protocol)

電子メールを受信するためのプロトコル クライアント側で電子メールを管理する 1つの TCP コネクションを確立して制御転送

を行う クライアントは ASCII 文字列で要求を出す サーバーは正常なら”+OK” 、エラーなら” -

ERR” で応答 クライアントが好きな時間にメールを受信でき

る メール配信

受信要求

IMAP (Internet Message Access Protocol)

電子メールを受信するためのプロトコル サーバー側で電子メールを管理する

通信回線の声域が小さいときに制限を出来る メールボックスの管理をサーバーで行ってくれ

る クライアントが好きな環境でメールを読め

る受信要求

内容配信

8.5 遠隔ログイン（ TELNET ）

4402039 　チョウリツ

TELNET プロトコル

自分の使用するコンピュータからネットワークの先に接続されているコンピュータが利用できるもの汎用コンピュータ、 UNIX ワークステーションなどのコンピュータ、ルーター、高機能スイッチにログインする際にログイン名とパスワードが必要

ログイン

ホストA

ホストB

A 　さん

A 　さん

8.5.1 TELNET の仕組み

シェルtelnetd

telnet クライアント

1 キーボードから文字列が入力される

2 行モード、透過モードなどのモード処理をして telnetdへ文字列を送信する3 シェルにコマンド文字列を送信する（ OS 経由）

4 シェルからコマンドを解釈して、プログラムを実行して、結果を得る。

5 シェルからコマンドの出力を受け取る（ OS 経由）

6 行モード、透過モードなどのモード処理をして TELNET クライアントへを送信する

7 NVT の設定に従い画面へ出力する

1

7

6

5

3

2

4

ネットワーク仮想端末の機能

オプションのやり取りをする機能

アプリケーション

アプリケーション

OSOS

OS を貝殻のように包み、 OS が提供する機能をユーザーが利用しやすくしてくれるユーザーインタフェース

TELNET クライアントと telnetd

TELNET クライアントとは TELNET プロトコルを利用して遠隔ログインをする時のクライアントプログラムのこと。telnetd (telnet daemon) とは、 telnet クライアント ソフトウェアから接続するサーバー プログラムのことです。

クライアント ATELNET クライアント

サーバー Atelnetd

　ポート番号：インターネットの中から一台のコンピュータの中の一つのサーバープログラムを特定するために使われる。

POP3 110 HTTP 80SMTP 25 telnet 23FTP 21

telnet 　ホスト　ポート番号

TELNET のオプション機能

文字列以外に仮想端末 NVT （ Network Virtual Terminal ）機能を実現するための画面制御情報等をやり取りする行モード、透過モードの設定を行う。

１行分データ

SL

クライアント A

クライアント A

サーバー A

サーバー B

行モード：改行キーが入力されるごとに一行分のデータをまとめて送る

透過モード：クライアント A で入力された 1文字ごとにサーバー Bに送信

8.6 ファイル転送 (FTP)

4402048 長島健悟

FTP とはFTP: 異なったコンピュータ間でファイル転送を行うプロト

コル TELNET同様、 FTP でもログインをしてから操作を行

うAnonymous FTP: インターネット上で誰でもアクセスが出来る FTP サー

バ ログインするためには

user 名 「 anonymous」または「 ftp」等が一般的password 「メールアドレス」が最近では一般的

ファイルをください！

FTP でのファイル転送のイメージ

ログイン

User○○○○

Password

******です！

ファイルを送ります！ OK!

ログアウトホストＡ ホスト B

FTP の仕組みと概要① 制御用 TCP コネクション

制御用 TCP コネクション ログイン時のユーザ名やパスワード認証 転送するファイル名や転送する方法 ポートと番号は 21 番を使用する コマンドのやりとりは HTTP や SMTP のコマンド

と同様だが、 SMTP とは違い FTP では制御用のコネクションでデータ転送は行わない。

FTP の仕組みと概要② データ転送用 TCP コネクション

データ転送用 TCP コネクション 制御用 ( ポート番号 21) の TCP コネクションで

GET 、 PUT 、 LIST などのコマンドが実行されると、そのたびにデータ転送用 TCP コネクションが確立される。

制御用コネクションではユーザからの指示か設定による一定時間の経過によりコネクションは切断されるが、転送中には切断されない。

データ転送用 TCP コネクションではポート番号 20が使われるが、 PORT コマンドにより指定が可能で、セキュリティ向上のためにポート番号を乱数的に割り当てる実装も存在する。

FTP の仕組みと概要の図FTP クライアント FTP サーバ

FTP

TCP

IP

制御用データ転送用

TCP

IP

制御用データ転送用

データ転送用 TCP コネクション

制御用 TCP コネクション

FTP サーバからデータをダウンロードする場合の例

GET folder/file.*

FTP の主なコマンド

FTP の主な応答メッセージ

8.７ NFS （ Network File System)

東京理科大学 工学部 経営工学科4401011 伊藤 正人

8.7 NFS (Network File System)

NFS （ Network File System)

　 ネットワークに接続されたコンピュータ間で、ハードディスクなどに格納されているファイルを共有するためのプロトコル

共同作業を行っている際に、複数の使用者が同じオペレーションで同じファイルシステムを共有できる

8.7 NFS (Network File System)

4401011 伊藤 正人

NFS

8.7 NFS (Network File System)

4401011 伊藤 正人

NFS の階層モデル

アプリケーション層 NFS

プレゼンテーション層 XDR

セッション層 RPC

トランスポート層 UDP or TCP

ネットワーク層 IP

8.7 NFS (Network File System)

4401011 伊藤 正人

UDP

アプリケーションレベルで、データの喪失、重複、順序の入れ替わりに対する処理をしている

UDP でも信頼性のある通信が可能になる

8.7 NFS (Network File System)

4401011 伊藤 正人

RPC

NFS にはウェルノウンポート番号が割り当てられていなく、 PRC のポートマップ機構により割り当てられる

8.7 NFS (Network File System)

4401011 伊藤 正人

TCP と UDP

TCP はコネクションの確立や切断の処理や、スロースタートや Nagle アルゴリズムにより、高速なデータ転送が可能にならない場合があるUDP はパラメータをきめ細かくチューニングすることで、高速なデータ転送が可能になる

8.7 NFS (Network File System)

4401011 伊藤 正人

８．８ ネットワーク管理

４４０２０９３ 渡辺唯一

ＳＮＭＰ

マネジャーとエージェントの間の通信のやり取りを決めたもの マネジャー・・・管理する側 エージェント・・・管理される側ＭＩＢと呼ばれるデータベースの値を見る、新しい値をセットする

ＳＮＭＰｖ２ＳＮＭＰｖ２の操作 参照要求 次の情報の参照要求 応答 一括参照要求 設定要求 他のマネジャーへの情報通知要求 イベント通知 管理システムで定義する命令

ＳＮＭＰの操作

ＳＮＭＰの操作は機器へのデータの読み込みと書き込みという２つの操作に集約できるコンピュータの入出力などの基本的な動作と同じ

ＭＩＢＳＮＭＰでやり取り情報で、ツリー型の構造を持ったデータベースで、それぞれの項目には数字がつけられているＳＮＭＰのプレゼンテーション層 コリジョンの回数やトラフィック量などの情報収集 インターフェースのＩＰアドレスの情報の変更 ルーティングプロトコルを止めたり動かしたりする 機器を再起動、電源のＤＦＦセット

ＲＭＯＮ

接続されているネットワークの回線を監視するパラメータ群から構成されているネットワークを効果的に監視することを可能にする 例）統計情報を知ることができる

ネットワークの拡張時、変更時に有意義な情報を取得することが可能になる

8.9 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)

東京理科大学 工学部 経営工学科4401044 清水 良太

8.9 LDAP

　目次

LDAP の概要

ディレクトリサービス

X.500

LDAP の具体的な機能

まとめ

8.9 LDAP

4401044 清水 良太

LDAP とは？

Lightweight Directory Access Protocol の略　　　　　　　　　　　　　注： LDAP は「エルダップ」と発音する

ディレクトリサービスにアクセスするためのプロトコル

X ． 500 の機能の一部を TCP/IP に対応させたもの

8.9 LDAP

4401044 清水 良太

ディレクトリサービス

ネットワーク上に存在している様々な資源に関するデータベース的な情報提供を行うサービス

ネットワーク上の資源の管理サービス

8.9 LDAP

4401044 清水 良太

　 X.５００ ( ディレクトリサービスの標準化）

X.500 とは？

１９８８年、 ISO がディレクトリサービスの標準として規定したディレクトリサービスプロトコル

X.500 の一部を TCP/IP に対応させたものが LDAP である

8.9 LDAP

4401044 清水 良太

LDAP の具体的な機能

ディレクトリサーバー上での操作 ディレクトリ情報の作成、変更、削除、検索など

　　例）電子メールアドレスの検索

レプリケーション機能　　サーバー間でのディレクトリ情報の交換

セキュリティー機能

8.9 LDAP

4401044 清水 良太

まとめ

ディレクトリサービスを利用するためのプロトコル

主な機能 ディレクトリ情報の操作 レプリケーション機能 セキュリティ機能

LDAP により、ネットワーク上の各種サービスを容易かつ安全に利用でき、効率的に情報システムの管理ができる

8.9 LDAP

4401044 清水 良太