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インターネットの知識

ホームページを閲覧したり、メールを送受信するとき、普段は”結果良し”で過ごしています。

ところが、通信不能になると、対応に四苦八苦ではないでしょうか。

少しの通信原理を知ることによって、慌てず適切に対応することができます。

ここでは、初級者向けに実用記事を掲載しますので、ご参考にしてください。

1.プロバイダー(通信代行業者)について

2.ドメイン名とIPアドレスについて

3.プロトコル(通信手順の規格)について

4.電子メールの送受信について

5.ストリーミング再生について

6.エラーコードについて

7.無線によるデータ通信について

1.プロバイダー(通信代行業者)について

インターネットや電子メールは、通信内容に適した回線速度の通信回線に接続して、契約したプロバイダーの設備(専用のサーバーと各種の変換中継器)を通して相手に接続出来るのです。

ここで、プロバイダーは、一般に回線業者(光通信回線、ケーブルテレビ回線、ブロードバンド回線など)が兼ねていますが、別の専門業者と契約することもできます。

ストリーミング(動画や音楽の連続的再生)には、実質100Mbps程度の通信速度を必要とします。(ブロードバンド回線では速度不足です)

スマホやタブレット端末などの移動体通信に於いては、Wi-FiかLTEの無線回線が必要です。(動画の場合)

スマホやモバイル機器を使用して無線通信する場合は、無線回線を運用する移動体通信業者がプロバイダーを兼ねていますので、改めてプロバイダー契約することはありません。

デジタル通信では、利用者のデータ情報をパケットと呼ばれる制限された大きさのデータに小分けして、微小時間づつに区分して、業務用のデータの送信に割り込ませて、プロバイダーの専用回線で高度な多重通信技術で相手のプロバイダーへ伝送し、相手の所属するプロバイダーで整理して相手のパソコンまで送信します。

相手側では、受け取ったパケットを元通りのデータ配列に復元します。

もし、データが復元できないとエラー信号が返されます。

インターネットの場合は、ホームページで提供される情報を受け取ることが主目的です。

また、写真や動画を送信するためには、高速の通信速度を要求されます。

従って、下り回線の利用が多いので、プロバイダーでは、下りを優先した運用になっています。

メールの場合は、両方向通信ですが、一般に、データ量が少なく、しかも、受信データはプロバイダーで一時保管されたものなので、通信速度は問題になりません。

2.ドメイン名とIPアドレスについて

ドメイン名とは、人間が見やすいように文字で表示したアドレス名です。

下記は、ホームページの場合の例です。

基本は、スキームでアクセスするプロトコルを指定します。

(メールの場合は省略できます。)









下記は、メールの例です。

@(アットマーク)をつけて、自動ログインとしています。









ネット通信では、数字の組み合わせたIPアドレス名が使われます。

そこで、プロバイダーのDNSサーバーで、ドメイン名をIPアドレス名に変換します。

現状では、IPアドレス名が不足状態であり、プロバイダーで動的に(その都度)アドレスを付与します。

















3.プロトコル(通信手順の規格)について

プロトコルとは、国際的な通信用規格と思ってください。

ホームページは、HTTPプロトコル、電子メールは、SMTPプロトコルで通信されます。

送受信のデータは、文字データ、画像データ、音声データに分けて、それぞれを別個に取り扱われます。

文字データは、アスキー・コード(米国の工業規格の一部で、世界標準でもある)で、1バイトで1文字として出力します。

画像データは、バイナリ・コード(1と0の組み合わせ)で、画像素子に分解した情報を順次掃引して、その素子(ドット)単位で出力します。

音声情報は、音声波の瞬時変動を伝達する最高周波数の2倍でサンプリングします。

そして、そのサンプリングデータ(音の強弱情報)をバイナリ・コードで表現出力します。

従って、画像情報よりもデータ量が大きくなります。

一般に、音声情報は7,000ヘルツまでを対象として1秒間に14,400回の割合でサンプリングします。

オーディオ・データでは28,800回の割合でサンプリングします。

そこで、一般には、圧縮してデータ量を減らしています。(mp3ファイルなど)

従って、表示画面と印刷出力画面が同一でなかったり、音声が再生されなかったり、画像が表示されなかったりします。

また、日本語は2バイト文字データとして表現しますので、特別に変換処理してアスキー・コードに合わせて送信されます。

従って、受信側で2バイト文字に復元する必要があります。

ところが、ソフトによっては対応できなくて(特に、外国のソフト)文字として正しく送受信できませんし、ブラウザによっては、一部の文字化け等が発生します。

4.電子メールの送受信について

電子メールは、同じインターネット回線ですが、双方向型切り替え相互通信でありデータの保存と機密性を要するため、送信と受信を分けて、それぞれの専用サーバーを経由して成り立っています。

利用者側は、メーラーと呼ぶメール送受信プログラムを使用します。

プロバイダー側は、MTAと呼ぶデータ処理プログラムを使用します。

プロバイダー側では、メール送信では、SMTPプロトコルで相手先のプロバイダーへ送信します。

相手からのメール受信では、POP3プロトコルによって、専用のメール受信サーバーに、一旦保管します。

利用者から読み出し要求があると、受信サーバーのデータを送出します。

この時、前もって本人確認をすることが原則になっています。

パソコンの入出力インターフェースには、多くのポート分類があって、例えば、インターネットにはポート80番をあてがい、メール送信には、ポート25番を、メール受信にはポート110番をあてがっています。

従って、データが混信することを防げます。

以上は電子メールの基本ですが、趣味で使われているWebメール(フリーメール)では、設定が簡単であり、ブラウザ側で代行しています。

従って、ポート80番でメールの送受信もできます。

この方式では、業務用などでの重要な内容のメール送受信には適しません。









Webメールでは、「HTTP」や「HTTPS」などのWeb通信(ホームページ閲覧など)で使われるプロトコルを使用します。

Webメールでは、メールそのものがユーザーのパソコンに届くことはありません。

メールの既読管理、削除なども全てブラウザのメールサーバー側で行われます。

ユーザー側は、Web画面上でメールを見たり、ボタンやフォーム入力で必要な操作を行うだけです。

5.ストリーミング再生について

ユーチューブやNHKオンデマンドなどの動画を再生するためには、通信速度が問題になります。

一般的には、総合的実測値で10Mbps以上であれば問題なく受信出来ます。

光通信回線の場合には100Mbps~1000Mbpsで契約するので問題なく受信出来ます。

また、ケーブルテレビ回線も同様に問題ありません。

ストリーミング再生は、画像や音声が連続再生しなければならないので、伝送エラーのチェックができません。

従って、データが抜け落ちたり、停止したりしますが仕方ありません。

信頼度の高いプロバイダーと契約することです。

私の場合は、公称1000Mbps(1Gbps)のコミュファ光通信回線で、プロバイダーはODN(昔の日本テレコム、現在はソフトバンク)です。

無線ルーターとパソコンを含めた総合的実測値は下り165/上り282Mbpsでした。(下図の回線速度測定結果を参照)

これが無線LAN接続では、下り47/上り42Mbpsに低下しました。

このように公称値の20%~10%程度の伝送性能となっている例が殆どです。

勿論、回線の混み具合で伝送性能が変動します。

一般に、下り速度 > 上り速度 となっていますが、下り速度で比較検討します。

通信速度の単位で[bps](ビット・パー・セコンド)と[Byte/sec](バイト・パー・セコンド)を間違えないでください。

8bps=1Byte/sec となります。

1Gbps=1,000Mbps=1,000,000Kbps =1,000,000,000bpsの関係にあります。

6.エラーコードについて

ネット通信中にエラーが発生すると、エラーコードが表示されることがあります。

そこで、ある程度の判断ができます。

下記に、主なエラーコードを紹介します。

http://www.aucster.net/httperror.asp より引用









メール送受信時のエラーコードについては、次のHPが参考になります。

http://computer.mcpro.info/Email/errorcode.htm#errorCodeList

7.無線によるデータ通信について

モバイル機器(スマホやタブレット端末など)では、一般に無線通信業者の専用電波を介してデータ通信を行います。

パケット方式のデジタル通信であり、原則はデータ量に応じて課金されます。

自宅の無線LANルーター(宅内中継器)を介したり、公衆施設の無料WiFi設備を介する場合は課金がありません。

趣味の利用では、通信費が負担になります。

安価に利用するには、使用目的と使用頻度に合った方式を選択してください。

私の場合は、楽天ブロードバンドLTEライトで月983円で足りています。

LTE電波方式(次世代スマホのG4方式相当)・・・下り112.5Mbps/上り37.5Mbps

WiMAX(モバイルブロードバンド通信方式の一つ)電波方式・・・下り40Mbps/上り15.4Mbps

スマホのG3電波方式・・・下り14Mbps

WiFi(宅内中継無線LAN)方式・・・LAN ケーブル接続と比べて、25%程度に低下します。

従って、宅内中継器が無線LANルーターで有っても、LANケーブル接続で使用した方が高速となります。

下記に私の測定結果を記載します。

(図1は無線回線で測定、図2はLANケーブル接続の測定レポート出力です。)