8.1 アプリケーションプロトコル
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Transcript 8.1 アプリケーションプロトコル
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
P25～ 担当：4402014 浦野雅輝
8.4 電子メール
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
P57～ 担当：4402093 渡辺唯一
8.8 ネットワーク管理
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
含まれるプロトコル群
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
HTTP、SMTP
TELNET、FTP
SNMP、MIME
HTML、MIB
RPC
OSI参照モデル
TCP/IPの階層モデル
プレゼンテーション層
セッション層
トランスポート層
~
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
ネットワークプロトコル
Webブラウザ
HTTP、HTML、XML、URL
メーラー
SMTP、MIME、POP、IMAP
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
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)
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
4401076 藤田 尚宏
8.2 DNS (Domain Name System)
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
4401076 藤田 尚宏
8.2 DNS (Domain Name System)
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
4401076 藤田 尚宏
8.2 DNS (Domain Name System)
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
4401076 藤田 尚宏
8.2 DNS (Domain Name System)
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
4401076 藤田 尚宏
8.2 DNS (Domain Name System)
ドメインの構造（２）
(root)
org
ccTLD
com
jp
gTLD
co
uk
ac
ne
tus
noda
kagu
ed
4401076 藤田 尚宏
kuki
rs
8.2 DNS (Domain Name System)
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
4401076 藤田 尚宏
8.2 DNS (Domain Name System)
DNSによる問い合わせ（２）
ルートネームサーバ
jpのDNS Server
yahoo.comの
DNS Server
www
tus.ac.jpの
DNS Server
リゾルバ
4401076 藤田 尚宏
8.2 DNS (Domain Name System)
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
4401076 藤田 尚宏
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/
8.3 WWW (World Wide Web)
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)
4499008 泉谷 周吾
8.3 WWW (World Wide Web)
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
4499008 泉谷 周吾
8.3 WWW (World Wide Web)
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
4499008 泉谷 周吾
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
8.3 WWW (World Wide Web)
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
4499008 泉谷 周吾
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)
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．
4499008 泉谷 周吾
8.3 WWW (World Wide Web)
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。
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
rika kagu.tus.ac.jp
@
名前 住所
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
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ContentType
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
受信要求
メール配信
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
A さん
ホストA
ホストB
ログイン
A さん
8.5.1 TELNETの仕組み
アプリケーション
7
telnet
クライアント
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
ネットワーク仮想
端末の機能
1
OS
OS
6
4
オプションのやり
取りをする機能
2
1 キーボードから文字列が入力される
アプリケーション
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
telnetd
3
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A
TELNETクライアント
サーバーA
telnetd
POP3 110
HTTP 80
SMTP 25
telnet 23
FTP
21
telnet ホスト ポート番号
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。
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。
クライアントA
１行分
データ
サーバーA
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
クライアントA
LS
サーバーB
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
password
「anonymous」または「ftp」等が一般的
「メールアドレス」が最近では一般的
FTPでのファイル転送のイメージ
User
○○○○
ファイルをく
ファイルを
送ります！
ださい！
Password
******
です！
OK!
ホストＡ
ログアウト
ログイン
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
データ
制御用
転送用
GET folder/file.*
TCP
データ
転送用
TCP
IP
データ転送用TCPコネクション
IP
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
制御用
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)
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
4401011 伊藤 正人
8.7 NFS (Network File System)
NFS
4401011 伊藤 正人
8.7 NFS (Network File System)
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
4401011 伊藤 正人
8.7 NFS (Network File System)
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
4401011 伊藤 正人
8.7 NFS (Network File System)
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
4401011 伊藤 正人
8.7 NFS (Network File System)
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
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
ＳＮＭＰｖ２
ＳＮＭＰｖ２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
ＭＩＢ
ＳＮＭＰ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
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
4401044 清水 良太
8.9 LDAP
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
4401044 清水 良太
8.9 LDAP
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
4401044 清水 良太
8.9 LDAP
X.５００
(ディレクトリサービスの標準化）
X.500とは？
4401044 清水 良太
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
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
4401044 清水 良太
8.9 LDAP
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
4401044 清水 良太