コンピュータリテラシー演習

本日の講義では、みなさんが知らず知らずのうちにお世話になっている「IPアドレス」と「DNS」の仕組みについて学習します。講義の終わりには、

について確実に答えられ、他人に説明できるようになってください。

IPアドレス

「IPアドレス」という言葉に含まれているIPとは、Internet Protocolの略です。 Protocolとは、「取り決め」と訳されることが多く、ネットワーク上の通信に関する約束ごとです。

各コンピュータ（以下、マシン）はスタンドアロン（単独）で使用している間は特に問題ないのですが、インターネット上で他のマシンと通信（メールの送受信など）を行う場合には様々な取り決めが必要になります。データの形式などもそうですが、マシンの住所のような情報が必要になります。手紙を考えてください。送り主と送り先の住所と名前を必ず書きます。電話でも、相手の電話番号があるように、自分の電話にも番号があるので、接続が可能となり、会話ができるわけです。

このマシンの住所または電話番号に相当するのが IPアドレスです。アドレス(address)とは英語で「住所」という意味であることからも、IPアドレスの意味合いがわかります。

IPアドレスは32ビットで表現されますが、単に1と0の羅列だと人間にとっては覚えにくいので、

などのように、0から255までの数字（8ビット）をピリオドを区切りにして4つ並べた数字の列で表現されます。

また、冷蔵庫やテレビにもIPアドレスをつけてネットワーク上で操作できるようにする研究が進められており、近い将来実現する見通しです。このような流れもあり、このIPアドレスも不足すると予想されています。現在のIPアドレスはバージョン4とよばれ、32ビット分なので約43億 (4.3×10^9) 個しかないのですが、128ビットに拡張した IPバージョン6(IPv6)が提唱され、実験されています。 IPv6では、約3.4×10^38個と膨大な数のIPアドレスを用意できます。

DNS

上記でIPアドレスが何なのか大体わかったと思います。各マシンが持っている IPアドレスは数字の羅列なので、やはり覚えにくいことは確かです。そこで、ネットワーク上でやりとりする場合でも、マシン名を使ってやりとりできるするような仕組みが考えられました。マシン名のことをこれからホスト名と呼ぶことにします。下表のように、

名前	<->	住所（または電話番号）

ホスト名	<->	IPアドレス

と、名前と住所（または電話番号）との関係に似ています。 IPアドレスからホスト名を特定できる、また逆にホスト名から IPアドレスを特定できるような仕組みが作られています。この仕組みがDNS(Domain Name System)と呼ばれており、このDNSの働きを行うマシンをDNSサーバといいます。

WebブラウザでWebページを閲覧するときにも、このDNSサーバが働いています。情報大のホームページのURL(Uniform Resorce Locator)である「www.tuis.ac.jp」を、Webブラウザの「アドレス」に入力するとホームページを閲覧することができます。これも背後で、ドメイン名から対応するIPアドレス（この場合は、情報大のWebサーバのIPアドレス）を教えてくれるDNSサーバの存在が欠かせません。この関係の概念図を下記に示します。

実習：IPアドレスと名前の対応の調査

これから、コマンドを入力して、IPアドレスとホスト名の対応関係を調べていきます。「2. hostname」以降では、赤字の部分を入力してEnterキーを押して実行していきます。

cmd.exeの起動

「ファイル名を指定して実行」を選択まず左図のように「スタート」ボタンをクリックして、「ファイル名を指定して実行」を選択してください。すると、左下図のような画面が現れます。ここで「cmd」と入力して、OKボタンを押してください。「cmd.exe」というアプリケーションが起ち上がります。

単にコマンドプロンプトを起動させても結構です。

hostname

使用しているマシンのホスト名を表示してくれます。

C:\>hostname
pc2401

ipconfig

使用しているマシンのIPアドレスや、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイを表示してくれます。

C:\>ipconfig

Windows 2000 IP Configuration

Ethernet adapter ローカル エリア接続:

        Connection-specific DNS Suffix  . :
        IP Address. . . . . . . . . . . . : 202.26.152.???
        Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
        Default Gateway . . . . . . . . . : 202.26.152.254

より詳細を知りたい場合には、/allというオプションを使用します。

C:\>ipconfig /all

Windows 2000 IP Configuration

        Host Name . . . . . . . . . . . . : pc2401
        Primary DNS Suffix  . . . . . . . :
        Node Type . . . . . . . . . . . . : Hybrid
        IP Routing Enabled. . . . . . . . : No
        WINS Proxy Enabled. . . . . . . . : No

Ethernet adapter ローカル エリア接続:

        Connection-specific DNS Suffix  . :
        Description . . . . . . . . . . . : CNet PRO200WL Fast Ethernet Adapter
        Physical Address. . . . . . . . . : ????????????
        DHCP Enabled. . . . . . . . . . . : No
        IP Address. . . . . . . . . . . . : 202.26.152.???
        Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
        Default Gateway . . . . . . . . . : 202.26.152.254
        DNS Servers . . . . . . . . . . . : 202.26.148.14
        Primary WINS Server . . . . . . . : 202.26.???.??
        Secondary WINS Server . . . . . . : 202.26.???.??

ping

リモートのマシンが現在稼働中かどうか確認するために使用します。 pingの後に、ホスト名かIPアドレスを指定します。

C:\>ping www.tuis.ac.jp

Pinging grapevine.tuis.ac.jp [202.26.157.12] with 32 bytes of data:

Reply from 202.26.157.12: bytes=32 time<10ms TTL=253
Reply from 202.26.157.12: bytes=32 time<10ms TTL=253
Reply from 202.26.157.12: bytes=32 time<10ms TTL=253
Reply from 202.26.157.12: bytes=32 time<10ms TTL=253

Ping statistics for 202.26.157.12:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum =  0ms, Average =  0ms

もし稼働しているかどうか調べたいマシンが停止していると、下記のようなメッセージが表示されます。（www.tuis.ac.jpは常に稼働していますが、仮に停止している場合の状況です）

C:\>ping www.tuis.ac.jp

Pinging grapevine.tuis.ac.jp [202.26.157.12] with 32 bytes of data:

Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.

Ping statistics for 202.26.157.12:
    Packets: Sent = 4, Received = 0, Lost = 4 (100% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum =  0ms, Average =  0ms

tracert

www.tuis.ac.jpに対して

C:\>tracert www.tuis.ac.jp

Tracing route to grapevine.tuis.ac.jp [202.26.157.12]
over a maximum of 30 hops:

  1   <10 ms   <10 ms   <10 ms  202.26.152.254
  2   <10 ms   <10 ms   <10 ms  192.168.150.253
  3   <10 ms   <10 ms   <10 ms  grapevine.tuis.ac.jp [202.26.157.12]

Trace complete.

www.edu.tuis.ac.jpに対して

C:\>tracert www.edu.tuis.ac.jp

Tracing route to www.edu.tuis.ac.jp [202.26.148.102]
over a maximum of 30 hops:

  1  <10 ms  <10 ms  <10 ms  202.26.152.254
  2  <10 ms  <10 ms  <10 ms  ftpsvr.edu.tuis.ac.jp [202.26.148.102]

Trace complete.

nslookup

www.tuis.ac.jpに対して(1): URL -> IPアドレス

C:\>nslookup www.tuis.ac.jp
Server:  dirac.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.10

Name:    grapevine.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.12
Aliases:  www.tuis.ac.jp

www.tuis.ac.jpに対して(2): IPアドレス -> ホスト名

C:\>nslookup 202.26.157.12
Server:  dirac.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.10

Name:    grapevine.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.12

www.edu.tuis.ac.jpに対して(1): URL -> IPアドレス

C:\>nslookup www.edu.tuis.ac.jp
Server:  dirac.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.10

Name:    www.edu.tuis.ac.jp
Address:  202.26.148.102

www.edu.tuis.ac.jpに対して(2): IPアドレス -> ホスト名

C:\>nslookup 202.26.148.102
Server:  dirac.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.10

Name:    ftpsvr.edu.tuis.ac.jp
Address:  202.26.148.102

www.yahoo.co.jpに対して(1): URL -> IPアドレス

C:\>nslookup www.yahoo.co.jp
Server:  dirac.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.10

Name:    www.yahoo.co.jp
Addresses:  211.14.13.223, 211.14.13.224, 211.14.13.225,
          211.14.13.226, 210.81.150.166, 210.81.153.68,
          210.81.153.69, 210.81.153.70, 211.14.13.65,
          212.14.13.66, 211.14.13.222

www.yahoo.co.jpに対して(2): IPアドレス -> ホスト名

C:\>nslookup 211.14.13.66
Server:  dirac.tuis.ac.jp
Address:  202.26.157.10

Name:    w12.yahoo.co.jp
Address:  211.14.13.66

cmd.exeの終了

上記の内容が確認できたら、「cmd.exe」を終了させます。

C:\>exit

と入力して、Enterキーを押してください。

実習：IPアドレスを用いたWebページの閲覧

Internet Explorer上で「アドレス」という欄に、下記に表示された通常のURLを入力して見てください。次に表の右側に示された、先ほど調べた IPアドレスの数字そのものを「アドレス」欄に入力してみてください。同じ結果が表示されるか確認してください。

本演習用Web教材は、平成13年度までに水谷正大教授が作成した教材に加え、須崎純一、大城正典、大見嘉弘らが加筆、修正したものである。

IPアドレスとDNS

IPアドレス

DNS

実習：IPアドレスと名前の対応の調査

実習：IPアドレスを用いたWebページの閲覧