50代からの貧乏ながら気楽な人生

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意外に知られていないインターネットの情報転送メカニズム


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■インターネットは知ってるけれど

現在であれば、インターネットの存在を知らないという人は少ないことだろう。
「インターネット?何それ」
と、そんな人には、まず出会うことはない。
ところが、インターネットにおいて、データがやり取りされるメカニズムを知る人は意外に少ないものである。

インターネットには、ご存じのように膨大な数のコンピューターが接続されている。Webのブラウジングを行う場合、それぞれのサイトへとアクセスをするが、これは一カ所のコンピューターにアクセスをしているわけではない。

たとえばあなたが、書斎においてお宝画像サイトにアクセスをして鼻の下を長くしていたとしよう。しかしそこに突然妻が乱入してきたので、焦ってニースサイトにアクセスをしたとする。さて、お宝画像サイトとニュースサイト、配信するコンピュータは、それぞれまったく異なる場所に存在する可能性が高い。

Webサーバーは、世界のどこに存在するかを利用者は知る必要がない。ところがどこに存在するかを知らなくてもアクセスができるのは、URLとIPアドレスの存在のためである。

URL(Uniform Resource Locator)とは、インターネット上に存在する情報資源の位置情報であり論理的な住所といえる。また、IPアドレスは、インターネットにおける物理的住所といえるだろう。

さて、ここまでは多くの人が知っている。しかし、住所が特定されることで、なぜコンピュータ同士の通信ができるのだろうか。これについては、意外に知られていない。

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■インターネットにおける情報送受信メカニズム

インターネットでやり取りされる情報は、電気であれ光であれ、デジタル化された信号である。人が地図を頼りに友人宅を訪ねるのとは訳がちがう。信号が意志を持たないにも関わらず、相手先まで到達できるのはなぜだろうか。と、ここまで突っ込むと、多くの人は答えることができないはずである。

インターネットでやり取りされる情報は、パケットという単位に一旦分割されて送り出される。つまり大きな荷物を小分けにして送り出している。また、小分けされた個々の荷物であるパケットには、実は送信元と送信先の住所が記されたヘッダー、つまり発送伝票に相当する情報が付加される。

さて、これが複数インターネットに送り出されるわけだが、インターネットは膨大な数のルーターという通信機器が相互的に手を取り合う形で成立している。一旦送り出されたパケットがひとつのルーターに到達すと、ルーター内では、パケットに付けられたヘッダーの送り先を参照する。ルーターは送り先によってどの方向に接続される次のルーターに送り出せば良いかを知っているので、その方向へむけてそのパケットを送信する。つまり、ルーターからルーターへとバケツリレー的に中継され、最終的に目的とする相手先のコンピュータまで送り届けられているのである。

なお、目的のサーバーに到達したパケットは、サーバー側で組み立てられ、もとのデータとなる。また、相手先ではヘッダ情報を解析する。パケットヘッダには、送信元の住所であるIPアドレスも書き込まれているので、応答を返す場合には、その場所に向けてデータを送信すればよい。これで相互的なやり取りを可能としているわけである。

 

■グローバルIPアドレスとローカルIPアドレス

さて、ここまででインターネット間の通信メカニズムが見えてこられたのではないだろうか。次にさらに細かい部分について見ていくことにしよう。

あなたの自宅には、複数のパソコンやタブレットなどがあるかもしれない。あなたが書斎でお宝画像を見ている際、隣の部屋では奥さんがアイドル情報を検索しているかもしれない。しかし、あなたの自宅の回線はひとつなので、インターネットの接点となるグローバルIPアドレスは奥さんと共有している。しかし、これだと少々おかしなことにはならないだろうか。

インターネット上の住所が同一のあなたのPCと奥さんのタブレットでは、やり取りする情報は混信はしないのだろうか。あなたの検索したお宝画像が、奥さんのタブレットに届いてしまっては少々困ったことになるはずである。しかし実際にはこのような間違いは発生しない。なぜだろうか。

この振り分けは、お宅に設置されたブロードバンドルーターや無線ルーターが行ってくれている。宅内まで到達した情報は、宅内にあるルーターによって振り分けられる。実は、宅内はローカルネットワーク、つまりLANが構築されており、個々のPCやタブレットには、それぞれ異なるローカルIPアドレスが割り振られている。

宅内のグローバルIPアドレスは同一でも、届いた情報は、宅内のルーターによって、それぞれのローカルIPアドレスへと適切に振り分けられているわけだ。

このために、あなたの検索したお宝画像が、奥さんのタブレットに届くというヤバい状態は発生しないのだ。このお陰で、あなたは書斎に隠れつつお宝画像を楽しむことができる。実にありがたいメカニズムなのである。

なお、ここではMACアドレスやポートの概念は端折って説明した。機会あればまたそのときにお話させていただくことにします。これまでを語りだすと、長くなってしまうので。

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