【基本情報技術者１６問】通信プロトコルを完全攻略 | ７＋３種

基本情報技術者ではプロトコルが追加され、更に層・ポート番号・ファイアウォールの設定などなどネットワーク問題はぐーーーーんと増えます。

今回はプロトコルに注目して対策を始めましょう。

• ＞＞通信プロトコル１０個＜＜　←このNote

• ＞＞NATとNAPT＜＜

• ＞＞ネットワーク機器＜＜

• ＞＞OSI基本参照モデル＜＜

• ＞＞送受信のデータヘッダ＜＜

• ＞＞セキュリティ機器＜＜

• ＞＞ネットワーク構造＜＜

まず以下のプロトコルを知っていなければ、ITパスポートレベルですらないので、復習から入りましょう。

• Webサイト：HTTP

• メール：SMTP, POP3, IMAP4

• ファイル：FTP

• 時刻：NTP

• 遠隔操作：telnet, SSH

• 暗号通信路：VPN

もし分からないプロトコルがあったら、 ＞＞最初に覚える9つのプロトコル＜＜ で軽く対策を済ませてください。

このNoteでは、繰り返し問題を演習しつつ、新しいプロトコルも入れるので、段階的に学習できる構成にしました。

なお、このNoteは私が専門学校で教えてきた指導経験と970点合格をした実績に基づいていますので、ちょっとでも信用してくれたら嬉しいです。

ITパスポートでも出てきたプロトコル

ITパスポートで出たプロトコルは、基本情報技術者試験でも同じように出題されます。＞＞最初に覚える9つのプロトコル＜＜ 

• Webサイト：HTTP

• メール：SMTP, POP3, IMAP4

• ファイル：FTP

• 時刻：NTP

• 遠隔操作：telnet, SSH

• 暗号通信路：VPN

正答はエ。

HTTPはWeb閲覧する際の通信プロトコルです。HTTPSはさらに、暗号通信やサーバー証明書などセキュリティに強くなったプロトコルです。

知っているプロトコル名の前後にS、secがついたら「セキュリティ強化版かな？」と考えてOKです。

• HTTP→HTTPS 

• SMTP→SMTPS 

• FTP→SFTP

• DNS→DNSsec 

• IP→IPsec

正答はウ。

プロトコルは1つでも英単語知っておくと良いですよ。＞＞英単語での学習法Note＜＜

Network Time Protocol（ネットワーク・タイム・プロトコル）。時間に関係すると分かりますし、最後にPがついてたら「プロトコルかな？」と推測もできますからね。

アのARPは、IPアドレスからMACアドレスを求めるプロトコル。基本情報技術者試験でよく出てきます。

IPアドレスは変更できますが、MACアドレスはネットワークカード（NIC）に刻印されています。IPアドレスは住所、MACアドレスはマイナンバーみたいなものと思っておきましょう。

イのICMPは、pingコマンドで使われるプロトコルです。pingコマンドによって、指定したIPアドレスの機器まで通信が届いているか確認ができます。

正答はエ。

メールの送信、サーバ間での転送はSMTP。メールの受信（サーバからクライアント利用者）はPOP3やIMAP4です。

• POP3：受信後にサーバからメールを消す

• IMAP4 ：受信後でもサーバにメールを残す

IMAP4なら、スマホで受信したメールはサーバに残ったままなので、PCからメールサーバにアクセスしたら読めます。 

基本情報技術者試験から出題されるプロトコル

基本情報技術者試験では、ITパスポートよりも出題されるプロトコルが、ぐーーんと増えます。

ひとまず、良く出ているプロトコルから学習を始めましょう。

• DNS：名前解決する（www.google.co.jp ⇔ 142.251.42.163）

• DHCP：IPアドレスなどネットワーク設定の自動化

• ARP：IPアドレスからMACアドレスを調べる

• RARP：MACアドレスからIPアドレスを調べる

• ICMP：pingコマンド（導通確認）で使われている

• TCP：信頼性重視

• UDP：リアルタイム性を重視

DNS：ドメイン名⇔IPアドレス

DNSプロトコルを使ってDNSサーバに、問い合わせができます（名前解決）。私たちはURL（www.google.co.jp）にアクセスしたいですが、コンピュータの住所はIPアドレス（142.251.42.163）で指定します。

DNSは正引き（ドメイン名→IPアドレス）と逆引き（IPアドレス→ドメイン名）の両方ができます。

この問題は何度も出題されています。 

正答はエ。

アとウも知っておきましょう。

• ア：DHCP：IPアドレスの割り振りなど自動化。社内LANなどで使用。

• ウ：NATまたはNAPT：プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレス の相互変換。インターネットへの接続で必要。

正答はウ。

• ア：ARPは、IPアドレスからMACアドレスを知る

• イ：DHCPは、IPアドレスの自動割り振り

DNSは正引き（ドメイン名→IPアドレス）も逆引き（IPアドレス→ドメイン名）ができますが、ARPは片方しかできません。

• ARP：IPアドレス→MACアドレス

• RARP：MACアドレス→IPアドレス

DHCPは、LANに接続されたPCにIPアドレスを割り当て、ネットワーク設定を自動でしてくれます。DHCPサーバが与えるIPアドレスはプライベートIPアドレスです。

DHCP：IPアドレスなどを自動設定

ネットワークに接続するには、IPアドレスとサブネットマスクの設定が必要です。DHCPサーバによってネットワーク設定を自動化できます。

正答はイ。

• ARP：IPアドレス→MACアドレス

• SMTP：メールの送信・転送

RIPは、ルーティングプロトコル。送信先までネットワークをどのように進めば良いか経路決定するために使われます。ルート（道順）ですよね。応用情報者以上を目指す時には知っておきましょう。

正答はア。

• DNS：ドメイン名⇔IPアドレス　（相互変換できる）

• FTP：ファイル転送

PPPは第二層（データリンク層）のプロトコルで、コンピュータ同士を接続する時に使えます。利用者がインターネット接続業者(ISP)に接続する時に使われます。

さらに、PPPを拡張したPPPoEもちらちら出てきます。応用情報技術者を目指すなら、そのうち知っておきましょう。

正答はア。

• ウ：SMTP：メールの送信や転送

• エ：NATやNAPT：プライベートIPアドレス⇔グローバルIPアドレス

イは、LDAP。応用情報技術者以上を目指すなら、そのうち知っておいてください。

ARP：MACアドレス→IPアドレス

IPアドレスはコンピュータの住所。変更ができます。一方、MACアドレスはネットワークインターフェースカード（NIC）に刻印された世界唯一の番号。いわばマイナンバーみたいなもの。

通信での宛先指定は、IPアドレスとMACアドレスによって行われます。変換はARPとRARPによってできます。

• ARP：IPアドレスからMACアドレスを知る

• RARP ：MACアドレスからIPアドレスを知る

IPアドレスからかMACアドレスからか、分からなくなるので、ARPから覚えておきましょう。（私も今でも、どっちだっけとなります。。。）

• ア：ARP

• イ：DNS（逆引き）

• ウ：RARP

• エ：DNS（正引き）

DNSは相互変換ができましたが、ARPとRARPは一方通行なので注意してください。

正答はイ。

• ア：ICMP（pingコマンドで使う）

• ウ：DNS

• エ：NATやNAPT

今回はNATとNAPTも学びましょう。

• NAT：1つのプライベートIPアドレスを、1つのグローバルIPアドレスに変換

• NAPT：複数のプライベートIPアドレスを、1つのグローバルIPアドレスに変換

グローバルIPアドレスは、インターネットで使用するIPアドレスで、使うには申請が必要です。一方でプライベートIPアドレスは、自宅内や社内LANで自由に使えるIPアドレス。

よって、社内LANからインターネットへ通信するには、プライベートIPアドレスではできないので、NATやNAPTによってグローバルIPアドレスに変えて通信します。

NATは1対1変換なので、社内に20台もパソコンがあったら大変ですよね。NAPTなら20台で1つのグローバルIPアドレスを使いまわすので、現実的です。

正答はア。

IPv4は、インターネットプロトコルのバージョンです。特徴はIPアドレスを32ビットで表現しています。142.251.42.163など。

IPv6は、次世代のバージョンで次第に普及が進んでいます。IPアドレスを128ビットで表現し、セキュリティプロトコルが標準実装されている点が特徴です。

正答はア。

• イ：ipconfig：コンピュータのネットワーク設定を確認するコマンド

• エ：ping：指定したIPアドレスまで通信が到達しているか確認するコマンド

正答はエ。

正答はイ。

SNMPはネットワーク機器の状態を監視するプロトコル。応用情報技術者以上を目指すなら知っておきましょう。

この問題も多く出題されています。

正答はエ。

トランスポート層のTCPとUDPは、他のプロトコルでも使われる重要なプロトコルです。

• TCP：信頼性重視の通信で使う。

• UDP：リアルタイム性重視の通信で使う。

TCPでは3wayハンドシェイクや再送処理などで、確実にデータを届けることを重視します。UDPは、ネット配信など多少ノイズは入っても良いので、リアルタイムにデータを送りたい場合に使われます。

正答はイ。捨てても良い問題です。

ただし、アのファイル、ウのメールでデータに間違いがあったら大変ですよね。よってアとウは消して、イとエから選びましょう。

NTPは時刻なので、リアルタイムにデータ伝送されないと困るかなぁ。TELNETは遠隔操作だから誤操作になったらマズイのよなぁ。などの想像で解いて良いですよ。

まとめ

今回追加されたプロトコルは以下です。

• DNS：名前解決する（www.google.co.jp ⇔ 142.251.42.163）

• DHCP：IPアドレスなどネットワーク設定の自動化

• ARP：IPアドレスからMACアドレスを調べる

• RARP：MACアドレスからIPアドレスを調べる

• ICMP：pingコマンド（導通確認）で使われている

• TCP：信頼性重視

• UDP：リアルタイム性を重視

さらに応用情報技術者より上を目指すなら、以下も知っていきましょう。ゆくゆくでOKです。

• SNMPは、ネットワーク機器の状態を監視するプロトコル

• RIPは、送信先までの経路決定するルーティングプロトコル

• LDAP、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

次のNoteへ学習を進めてくださいね。

• ＞＞通信プロトコル１０個＜＜

• ＞＞NATとNAPT＜＜　←次のNote

• ＞＞ネットワーク機器＜＜

• ＞＞OSI基本参照モデル＜＜

• ＞＞送受信のデータヘッダ＜＜

• ＞＞セキュリティ機器＜＜

• ＞＞ネットワーク構造＜＜

＼力試しは修了試験で！4回分の解説です／

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