情報処理応用B第06回/InfoAdv06

Transcript

1. 情報処理応用B 第6回 ネットワークの仕組み 藤田 一寿
2. 講義の予定 • 第1回 ガイダンス • 第2回 情報の表現（画像，音声，文 字コード） • 第3回 ハードウェア・産業構造 • 第4回 ソフトウェアの種類・ライセ ンス・特許 • 第5回 インターネットとビジネス • 第6回 コンピュータネットワークの 仕組み • 第7回 情報セキュリティ • 第8回 IoTとビッグデータ • 第9回 人工知能１ -人工知能時代の 到来- • 第10回 人工知能2 -人工知能を実現 するには- • 第11回 人工知能3 -人工知能の技術 - • 第12回 人工知能4 -人工知能を使い こなす上で必要な能力- • 第13回 人工知能5 -人工知能研究者 はどこに進めばよいのか- • 第14回 人工知能6 -プロンプトエン ジニアリング- • 第15回 人工知能7 -人工知能のリス ク-
3. 無線通信の高速化と携帯端末 の高機能化の時代 2007年ごろから現在
4. 現在 • 無線通信の低価格化と高速化，携帯端末の高機能化 • 携帯端末でADSL，光回線に近い速度 • 高機能端末(スマートフォン)の普及 (2007年iPhone登場) • 2013年インターネット利用率（個人）8割達成（平成29年情報通信白 書） • PCや携帯電話などあらゆる端末が高速で無線な回線でつながる • あらゆる端末でコンテンツが見られる，利用できる． • パソコンよりスマートフォンでインターネットに繋ぐ． • クラウドサービスの発展 • あらゆる端末でどこでも情報(特にリッチなコンテンツ)を発信できる． • Ustream (2007-2017) • Instagram (2010) • MixChannel (2013) • TikTok (2016)
5. 資料 総務省「移動通信分野の最新動向」平成28年 平成30年度情報通信メディアの利用時間と情報行動に関する調査報告書 主な機器によるインターネット利用時間（左：平日，右：休日） 令和2年情報通信白書
6. 資料 令和3年情報通信白書 通信サービス加入契約件数の推移 インターネットを利用する機器
7. 現在のインターネットの用途 (平成30年度版情報通信白書)
8. 5G • 第5世代移動通信システム • 大容量，低遅延，多数同時接続を実現 令和2年情報通信白書
9. その他
10. デジタルデバイド • 情報格差 • コンピュータやインターネットなどの情報技術を使いこなせる人とそ うでない人との間に生じる格差のこと • とくに，パソコンやスマートフォンの扱いになれていない高齢者は得 られる情報の量と質が十分でない場合や便利なサービスが使えない場 合が多く情報弱者になりやすい．
11. フリーミアム • 基本的なサービスや製品は無料で提供し、さらに高度な機能や特別な 機能については料金を課金する仕組みのビジネスモデル（wikipedia） • 例 • オンラインゲーム・スマホゲームなど（free-to-play） • 基本プレイ無料だが，課金すると多くガチャが引ける，プレイ回数（時間）が増える， 強いキャラクタ・アイテムが使えるなど • パレートの法則を思い出そう． • ウェブサービス・クラウドサービス • 最小限のサービスは無料で使えるが，課金すると容量が増えるなど機能追加が行われる ． • アプリ • ある程度の機能は使えるが，便利機能は追加で購入する必要がある．
12. 医療とSNS • AntaaQA (2017年) • 医師が実名で参加し、患者についての相談や医療の相談をインターネット 上でやりとりする、医師と医師のオンライン相談サービス． • 自分の専門外の分からないことをSNSで相談できる． • Whytlink（2015年） • MedPeer (2007年) • Figure 1 • 症例の画像をシェアし、意見交換するSNS． AppleのAppStoreより
13. クラウドサービス
14. クラウドサービス 音楽 メール インターネット 動画 本 Office suites カレンダー メモ 計算資源 サーバ インターネットの高速化により，使っているPCに データやアプリを保存していなくても必要なときに インターネットから取り出せば良くなった．
15. クラウドサービスとは • インターネット上で、システムを概念として貸し出すサービスの総称 • 自分が使っているシステムが物としてあるという概念がないが、サービス としては存在している • 例、Googleの各種サービス、Evernoteなどメモサービス、Dropboxなどオ ンラインストレージ、顧客管理、財務管理、在庫管理、POSレジシステム、 コンピュータの計算能力そのものなど • システム使用者自体はシステム専用のソフトや機器の購入の必要はない。 つまりコストが低い。 クラウドサービスの市場規模の推移と予想 令和3年版情報通信白書
16. 代表的なクラウドサービス • Googleのサービス • Gmail，Google calendar，Google Drive • オンラインストレージ • Dropbox, Google Drive，One Driveなど • オフィススイーツ • Google docs，Office365 • コンピュータ資源（クラウドコンピュー ティング） • Amazon Web Service (AWS) • Microsoft Azure 企業のクラウドサービスの利用内訳 令和元年版情報通信白書
17. クラウドの何が嬉しいのか • コスト削減 • システム構築する必要なし． • 導入コストが安い． • 自前で管理しない． • 高機能なシステムを安く使える． • 便利 • どこでも使える． • いつでも最新バージョン． 企業のクラウドサービスを利用している理由 令和元年版情報通信白書
18. クラウドファンディング (Crowdfunding) • インターネットを通じてお金を集める． • ほしい，支援したいと思う人々が少額の出資をする． • 出資した人は安価にサービスを受けられるなどの特典がある． クラウドコンピューティング (cloud computing)とは関係ないよ 製品を量産するためのお金がほしい． 研究を支援してほしい． ほしい 支援したい インターネット 出資 特典 資金 特典
19. デジタル・プラットフォー マー
20. デジタル・プラットフォーマー • デジタル・プラットフォーマーが提供するサービスの寡占化による弊害が 懸念される． • 優越的地位の濫用 • 無料だったもしくは低価格だったものが根拠の不明な急な値上げをする． • 個人情報の使用などに関し不利な規約を結ばせる，もしくはサービスに不必要 な情報を入手する． • レビューの評価の値をサービス利用料の高さで決める． • サービスの利用停止をちらつかせ加盟店舗に値下げを強要する． • データの独占 • データの多さがサービスの質（AIの精度）に影響するため，データがない企業 は情報サービスの事業に参入しにくくなる． • 税金 • 消費者がいる国での節税を目論んで，その国に恒久的な施設を置かず税率の低 い国（tax haven：租税回避地）に資産を移動させる．
21. そもそもデジタル・プラットフォーマーとは • 定義例 • 公正取引委員会「デジタル・プラットフォーマーと個人情報などを提供す る消費者との取引における優越的地位の濫用に関する独占禁止法上の考え 方（案）」 • オンライン・ショッピング・モール，アプリケーション・マーケット，検索サー ビ ス，コンテンツ（映像，動画，音楽，電子書籍等）配信サービス，ソーシャ ル・ネット ワーキング・サービス（ＳＮＳ）などのデジタル・プラットフォー ムを提供する事業者 をいう。 • 令和元年情報通信白書 • デジタル・プラットフォーマーは，インターネットを通じ，人と人，企業と企業 といったあらゆる活動の主体を結びつける場を提供している． 最近は言わなくなった．多くの場合巨大IT企業と言われる．
22. デジタル・プラットフォーマーの例 • GAFA • Google，Amazon, Facebook, Apple • GAFAM • Google，Amazon, Facebook, Apple, Microsoft • FAANG • Facebook, Amazon, Apple, Netflix, Google • BAT • Baidu • 検索，地図 • Alibaba • ネット通販 • Alipay：支払いサービス • Tencent • 世界最大のゲーム会社 • ビリビリ動画 • Wechat, QQ FacebookはMetaに社名変更
23. その他注目企業の枠組み • Magnificent Seven • Google，Apple ， Meta Platforms（旧Facebook） ， Amazon ， Microsoft ， TESLA ， NVIDIA • S&P５００指数構成銘柄の時価総額の約３割を占め (https://kabu.com/kabuyomu/pr/992.html)
24. プラットフォーマーの事業領域 売上高内訳 令和元年情報通信白書 FacebookはMeta Platformsに社名を変更した (2021年)． ビジネスをメタバースへの移行するためと言うが，これまでの悪印象を避けるためとも言われる． メタバースは仮想空間サービの通称として使われる．これまで説明したとおり新しいコンセプトではなく，second lifeなど昔から生まれては消えてい った．コロナウイルス流行が起因で多くの人が仮想空間サービスを使ったことで，今度こそビジネスになるかもしれない．
25. ネットワーク より技術的に詳しいことは情報処理応用Aで
26. インターネット • 家や会社，学校などの単位ごとに作られた１つ１つのネットワークが 更に外のネットワークともつながるようにした仕組み(総務省，国民の ための情報セキュリティサイトより) ． ーネットは、家や会社、学校などの単位ごとに作られた１つ１つのネットワークが、さらに トワークともつながるようにした仕組みです。外のネットワークと接続するために、ルータと 機器や、インターネットサービスプロバイダと呼ばれる通信事業者のサービスを利用しま 模でコンピュータ同士を接続した、最も大きいネットワークといえます。 ワーク上で、情報やサービスを他のコンピュータに提供するコンピュータをサーバ、サーバ (http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/security/basic/service/02.html)
27. LANとWAN • LAN (ラン，Local Area Network） • 事業所や家など局所的な狭い範囲のネットワーク • WAN（ワン，Wide Area Network） • LAN同士を広域に結ぶネットワーク • 広い意味でインターネットもWANの一種 LAN WAN
28. 通信方式 • パケット交換方式 • 情報をパケットという細かな情報に分割して送る． • 回線はパケットを送る短時間だけ使用される． 情報を細かく分割 交換器 通信したい 通信したい このパケットはどこに送るのかな 細かく分けた情報をもとに戻す
29. インターネット・サービス・プロバイダ (ISP) • しばしばプロバイダとも呼ばれる． • ユーザに対しユーザのコンピュータをインターネットへ接続するため の手段をサービスとして提供する事業者のこと． 光回線など ISP インターネット
30. IPアドレス • インターネット（TCP/IPのネットワーク）につながっているコン ピュータやネットワークを管理する番号のこと． • インターネット上の住所の意味合い． • IPアドレスは重複してはならない． 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.6 192.168.1.2 重複はダメ
31. IPアドレスの値 • IPアドレスは32桁の2進数で表される (IPv4)． • 例：11000000101010000000000100000001 • これを10進数に直したものを人間は普段使っている． • 例：192.168.1.1 • 8ビットごとに . が入る．
32. グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス • グローバルIPアドレスアドレス • インターネットで用いるIPアドレス • １つの番号が世界でただ一つの機器を指し示すことが保証されなければな らないため，地域ごとのNIC (Network Information Center)と呼ばれる民 間の非営利機関によって管理されている． • JPNIC(社団法人日本ネットワークインフォメーションセンター) • プライベートIPアドレス • LAN内で使えるIPアドレス • LAN内で重複しなければ，システム管理者が自由に使うことができる． • プライベートIPアドレスとして使えるものは，10.0.0.0-10.255.255.255， 172.16.0.0-172.31.255.255，192.168.0.0-192.168.255.255である．
33. ドメイン名 • IPアドレスは数字の羅列であるため，人間にとっては覚えにくいしわ かりにくい． • IPアドレスに対して，文字で別名を付けたものをドメイン名という． • 例 • www.uec.ac.jpは130.153.9.34を表す． • acに当たる部分は，acなら大学，coなら企業のように組織の種類を表 す． • jpの部分は国を表す． 一対一対応 www.foobar.co.jp 192.168.1.1 組織 国
34. ドメイン名の管理 • IPアドレスとドメイン名は一対一に対応しなければならない． • 日本ではJPRS (日本レジストリサービス)が管理している． • IPアドレスとドメイン名を結びつける仕組みをDNS(Domain Name System) という． • DNSを提供するサーバのことをDNSサーバと言う． www.foobar.co.jpはどこ 192.168.1.1だよ DNSサーバ
35. 有線LANの規格 • 10BASE-T（テンベース） 伝送速度10Mbps • 100BASE-TX（ひゃくベース） 伝送速度100Mbps • 1000BASE-T（せんベース）伝送速度1Gbps Amazonベーシック LANケーブル RJ45
36. 無線LAN • 電波を使い無線で通信を行う． • IEEE802.11シリーズとして規格化されている． 規格 周波数帯 最大通信速度 特徴 IEEE802.11a 5Ghz 54Mbps 電子レンジなどの家電やBluetoothの 電波障害を受けにくい． 障害物に弱い． IEEE802.11b 2.4GHz 11Mbps 電子レンジなどの家電やBluetoothの 電波障害を受けやすい． 障害物に強い． IEEE802.11g 2.4GHz 54Mbps IEEE802.11n 2.4GHz 600Mbps 5GHz 600Mbps 電子レンジなどの家電やBluetoothの 電波障害を受けにくい． 障害物に弱い． IEEE802.11ac 5GHz 6.9Gbps
37. 無線LANの暗号化技術 • 電波は盗聴される可能性があるため，通信を暗号化するなどの対応が 必要となる． • 暗号化方式 • WEP (Wired Equivalent Privacy) • 無線LANの世界で初めて登場した暗号化方式． • いくつか問題があるため，現状では使用しないことが推奨されている． • WPA (Wi-Fi Protected Access) • WEPの代わりとして考えられた方式． • WPA2 • WPAの改良版． • WPA2-PSKが一般家庭での使用において推奨されている．
38. 例 WSR-300HP/N (3000円程度) 【特長】はじめての無線LANルーターにおすすめ 【こんな方におすすめ】はじめて無線LANルーターを買わ れる方、一人暮らしを始める方、有線でゲームなどを楽し む方 【インターフェース】（無線）11n/g/b （有線）Giga 【主な付属品】スタンド、LANケーブル(0.5m)、ACアダ プター、取扱説明書 【保証】1年 【サイズ・重量】140×140×31mm (幅×高さ×奥行）、 約232g WHR-1166DHP4 (5000円程度) 【特長】11ac + 2×2アンテナで、スマホ・タブレットに最適！ 【こんな方におすすめ】数年前に無線ルーターを購入し最近調子が悪 い方、スマホ・タブレットをよく使われる方、光回線をご利用の方 【インターフェース】（無線）11ac/n/a/g/b （有線）最大100Mbps 【主な付属品】スタンド、LANケーブル(0.5m)、ACアダプター、 セットアップカード、取扱説明書 【保証】1年 【サイズ・重量】55x159x130mm (幅×高さ×奥行）、約265g https://www.amazon.co.jp/BUFFALO-WSR-300HP-【iPhoneX- iPhoneXSシリーズ-メーカー動作確認済み】 /dp/B010EUBT64/ref=sr_1_9?s=computers&ie=UTF8&qid=15414667 93&sr=1-9&keywords=無線lanルーター https://www.amazon.co.jp/BUFFALO-WHR-1166DHP4-【iPhoneX-iPhoneXSシリーズ-メーカー動 作確認済み】/dp/B071CWZRSQ/ref=sr_1_5?s=computers&ie=UTF8&qid=1541466793&sr=1- 5&keywords=無線lanルーター
39. おまけ • スマートフォンやPCでデータをダウンロードするとき，契約している 回線の最大通信速度が出ないのはなぜ？ • 通信サービスはベストエフォート型 • ベストエフォート型の通信サービスでは，企業は最高速度になるよう努力 するが必ずしも最高速度が出るとは限らない．ベストエフォート型サービ スは最高速度を保証しないサービスとなる．
40. クライアントサーバシステム • メール，ウェブサイト，ファイル共有などの機能（サービス）を提供 するサーバと，それを必要に応じて利用するクライアントによって構 成させるシステム． ファイルサーバ ファイルを送るよ ウェブサーバ ウェブサイトを送るよ ウェブサイトを見たい ファイルがほしい
41. サーバの種類 • ファイルサーバ • ファイルを共有を提供するサーバ． • メールサーバ • 電子メールのやり取りを行うサーバ． • Webサーバ • ウェブサイトを配信するサーバ． • プリントサーバ • プリンタをネットワーク上で使えるようにするサーバ． • データベースサーバ • データベースを持ち，データベースの管理システムが動作しているサーバ． • クライアントからのリクエストに応じデータベースの処理を行う．
42. 演習
43. 演習 • ネットビジネスでのフリーミアムの説明はどれか。（基本情報技術者 平成30年秋期改） 1. 基本的なサービスや製品を無料で提供し，高度な機能や特別な機能につ いては料金を課金するビジネスモデルである。 2. 顧客仕様に応じたカスタマイズを実現するために，顧客からの注文後に 最終製品の生産を始める方式である。 3. 電子商取引で，代金を払ったのに商品が届かない，商品を送ったのに代 金が支払われないなどのトラブルが防止できる仕組みである。 4. モバイル端末などを利用している顧客を，仮想店舗から実店舗に，又は 実店舗から仮想店舗に誘導しながら，購入につなげる仕組みである。
44. 演習 • ネットビジネスでのフリーミアムの説明はどれか。（基本情報技術者 平成30年秋期改） 1. 基本的なサービスや製品を無料で提供し，高度な機能や特別な機能につい ては料金を課金するビジネスモデルである。 2. 顧客仕様に応じたカスタマイズを実現するために，顧客からの注文後に 最終製品の生産を始める方式である。 BTO（Build To Oder）のことです 3. 電子商取引で，代金を払ったのに商品が届かない，商品を送ったのに代 金が支払われないなどのトラブルが防止できる仕組みである。 4. モバイル端末などを利用している顧客を，仮想店舗から実店舗に，又は 実店舗から仮想店舗に誘導しながら，購入につなげる仕組みである OtoO（Online to Offline）のことです
45. 演習 • ディジタルディバイドを説明したものはどれか。(基本情報技術者平成 28年春期) 1. PCや通信などを利用する能力や機会の違いによって，経済的，又は社 会的な格差が生じること 2. インターネットなどを活用することによって，住民が直接，政府や自治 体の政策に参画できること 3. 国民の誰もが，地域の格差なく，妥当な料金で平等に利用できる通信及 び放送サービスのこと 4. 市民生活のイベント又は企業活動の分野ごとに，すべてのサービスを1 か所で提供すること
46. 演習 • ディジタルディバイドを説明したものはどれか。(基本情報技術者平成 28年春期) 1. PCや通信などを利用する能力や機会の違いによって，経済的，又は社会 的な格差が生じること 2. インターネットなどを活用することによって，住民が直接，政府や自治 体の政策に参画できること 3. 国民の誰もが，地域の格差なく，妥当な料金で平等に利用できる通信及 び放送サービスのこと ユニバーサルサービスのことです． 4. 市民生活のイベント又は企業活動の分野ごとに，すべてのサービスを1 か所で提供すること
47. 演習 • "クラウドコンピューティング"に関する記述として，適切なものはど れか．（ITパスポート平成30年秋期） 1. インターネットの通信プロトコル 2. コンピュータ資源の提供に関するサービスモデル 3. 仕様変更に柔軟に対応できるソフトウェア開発の手法 4. 電子商取引などに使われる電子データ交換の規格
48. 演習 • "クラウドコンピューティング"に関する記述として，適切なものはど れか．（ITパスポート平成30年秋期） 1. インターネットの通信プロトコル TCP/IPのことです 2. コンピュータ資源の提供に関するサービスモデル 3. 仕様変更に柔軟に対応できるソフトウェア開発の手法 アジャイル開発のことです 4. 電子商取引などに使われる電子データ交換の規格
49. 演習 • クラウドファンディングの事例として，最も適切なものはどれか．(IT パスポート平成29年秋期) 1. インターネット上の仮想的な記憶領域を利用できるサービスを提供した。 2. インターネットなどを通じて，不特定多数の人から広く寄付を集めた。 3. 曇りや雨が多かったことが原因で発生した損失に対して金銭面での補償 を行った。 4. 大量の情報の中から目的に合致した情報を精度高く見つける手法を開発 した。
50. 演習 • クラウドファンディングの事例として，最も適切なものはどれか。(IT パスポート平成29年秋期) 1. インターネット上の仮想的な記憶領域を利用できるサービスを提供した。 オンラインストレージです． 2. インターネットなどを通じて，不特定多数の人から広く寄付を集めた。 3. 曇りや雨が多かったことが原因で発生した損失に対して金銭面での補償 を行った。 4. 大量の情報の中から目的に合致した情報を精度高く見つける手法を開発 した。 データマイニングや機械学習のことです