NHK高校講座

社会と情報

Eテレ 隔週 金曜日 午前10:20〜10:40
※この番組は、前年度の再放送です。

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今回の学習

第7回 インターネットの利用

インターネットって何?

  • 東京学芸大学附属国際中等教育学校 副校長 後藤 貴裕
学習ポイント学習ポイント

インターネットって何?

  • 緑川光さん
  • 松田好花さん

第7回のテーマは「インターネットって何?」。
司会は緑川光さん、一緒に学んでいくのは日向坂46の松田好花さんです。

インターネットって何?
  • インターネットはネットワーク同士を結んだ世界規模のネットワーク

今回はインターネットにまつわる2つのクエスチョンを用意しました。


Q. https://www.nhk.or.jpのjpって何のこと?

松田さん 「ジャパンですか?日本。」


Q.「パケット通信」のパケットって何?

松田さん 「電話とかの容量のイメージ。」


世界中の情報に、簡単にアクセスできるインターネット
目的の情報までたどり着くには、多くのコンピュータを経由しています。
インターネットとは、ネットワーク同士を結んだ世界規模のネットワークのことです(図)。
今や世界中で情報流通が可能なインターネットですが、はじまりはわずか4か所を結んだネットワークでした。

  • ARPANET
  • JUNET

アメリカ国防総省の支援を受け、1969年にカルフォルニア大学ロサンゼルス校・スタンフォード研究所・カルフォルニア大学サンタバーバラ校・ユタ大学の4か所のコンピュータを接続させたのが始まりです(ARPANET)。
1箇所のコンピュータが壊れても全体が停止することのないネットワークを作ることが、
目的のひとつだったといわれています。
その後ネットワークはアメリカ国内に拡大し、1972年にはイギリスやノルウェーとも接続しました。

日本では1984年、研究データのやり取りやコンピュータソフトウェアを共有するため、慶應義塾大学・東京工業大学・東京大学の3校がつながり、JUNETというネットワークができました。

それからおよそ10年後、1995年日本はインターネット元年を迎えます。
今では当たり前に使われている検索エンジンが公開され、インターネットカフェが各地に開店しました。
その年の流行語には、インターネットが選ばれました。

  • 手紙と電話の情報イメージ
  • インターネットでのTCP/IP

インターネット上では、世界中の人たちがさまざまなコンピュータを使っていますが、簡単に情報をやり取りできるのはどうしてでしょうか。
それはプロトコルと呼ばれる、情報通信の約束ごとがあるからです。
例えば、手紙を送る際にはあて先を書いて切手を貼り、ポストに投函することで、相手に届きます。
電話も相手の電話番号をダイヤルすると相手の電話が鳴り、相手が電話に出ると相互に通話をすることができます。
コンピュータ間の通信であるインターネットでは、主にTCP/IPと呼ばれるプロトコルが使われています。
そのほかにも、メールの送受信にかかわるもの、ファイルを送るときのもの、Webページを見るときのものなど、さまざまなプロトコルがあります。

ネットワークをたどる
  • NHKのサイトにたどり着くまでに6つのものを経由した

コンピュータ同士がやり取りをするにはさまざまなコンピュータを経由しますが、そのルートを、パソコンを使って見ることができます。
NHKのサイトを入力してみると、数字が出てきました(左図)。
この数は、このパソコンからNHKのサイトにいくまでにどれだけのコンピュータを経由しているかという数字です。
このパソコンからNHKのサイトにたどり着くまでに、6つのコンピュータを経由しています。

次に日本ではなく海外のサイト、ホワイトハウスにいってみます。

松田さん 「やっぱり海外だから6より多いですよね。10ぐらいまでいきそう。あれ?一緒だった!6なんですね。」

インターネットでは閲覧したいWebページにアクセスするには、いくつものコンピュータを経由します。
また、海外のWebページが実際にその国のコンピュータにあるとは限りません。
地図上の距離が遠くなるほど、経由するコンピュータの数が多くなるというわけではないのです。

  • 実際のIPアドレス
  • ドメイン名

左の図、赤下線部分の数字の組み合わせは、IPアドレスといいます。
個々のコンピュータがネットワーク上のどこにあるかを示している、インターネット上の住所のようなものです。
しかし、数字の組み合わせだと人には覚えにくいので、意味のある文字列であるドメイン名で対応させます。

  • 国名

NHK高校講座「社会と情報」の番組Webページ。
ドメイン名にも意味があります。
wwwはサーバの名前、nhkは組織名です。
or部分は、組織の種類を表していて、法人組織ということです。
ほかに、企業はco、大学はacと表します。

そして、jpは国の名前、日本です。
Q、このURLの「jp」って何のこと?の答えです。
松田さん、大正解!

Webページのしくみ
  • ティム・バーナーズ・リー
  • WWW(ワールド・ワイド・ウェブ)

クリックひとつで、インターネット上のさまざまなWebページを見ることができます。
このシステムは、1989年ティム・バーナーズ・リーというイギリスの計算機科学者によって開発されました。
リー氏が働いていたスイスのセルンにあるの欧州原子核研究所には、数千人の研究者が在籍しており、それぞれのコンピュータで研究情報を管理していたため、共同研究がなかなか進まないのが課題でした。
リー氏は、ばらばらに管理されていた情報をスムーズに共有するために、WWW(ワールド・ワイド・ウェブ)というシステムを開発しました。
世界的にはりめぐらされたクモの巣、という意味です。

  • WebページとHTML
  • HTMLに画像を埋め込む

Webページそのものがどのように作られているのかというと、なんと文字だらけです。
しかしよく見てみると、Webページと同じことが書かれています(左図)。
この文字は、HTML(ハイパー・テキスト・マークアップ・ランゲージ)と呼ばれる、Webページを作るための言語です。
文字のほかにも、画像やアニメーションなどの情報も埋め込まれていて、例えば右画像の赤下線の画像ファイルは「緑川さんの画像」という意味です。
HTMLも、ティム・バーナーズ・リーが開発しました。

2種類の通信方法
  • 後藤 貴裕先生
  • 情報の流れの模型

ここからは後藤貴裕先生に、世界中でつながっているコンピュータ同士の間を情報がどのように流れているのか、模型を使い解説していただきます。
情報通信には、回線交換方式パケット交換方式の2種類の方法があります。

松田さんから緑川さんへメッセージを送る、という設定で解説してみます。
松田さんは天使と悪魔、2つのメッセージを作成します。

  • 回線交換方式でのメッセージ送信
  • 回線交換方式でのメッセージ送信模型

まずは回線交換方式でのメッセージ送信です。
回線交換方式とは、電話によるダイアルアップ方式に代表される通信方式です。
送信者は天使と悪魔の2人で、受信者は緑川さん1人です。

まず、天使のメッセージを送ります。
電話であれば、はじめにダイヤルをします。
緑川さんの番号をダイヤルすると、その通り道が確保され、ここを天使のメッセージが通ります。
このとき、悪魔のメッセージを送ろうとするとさえぎられてしまい、通ることができません。
電話でいうと話し中の状態なので、通信ができません。
天使より「早く起きて!遅刻するよ」とメッセージが届きました。

次は悪魔のメッセージです。
悪魔と緑川さんの間に回線が確保され、メッセージが送られます。
「二度寝しちゃいな〜」と悪魔よりメッセージが届きました。
回線交換方式は、最初に通信経路を確定する通信方式になります。

  • パケット方式でのメッセージ送信

次はパケット交換方式です。
コンピュータ間でデータのやり取りをするインターネットで使われている通信方式です。
天使のメッセージを緑川さんのスマホへ、悪魔のメッセージを緑川さんのパソコンへ送ります。
ただしパケット交換方式は、少しひと手間かかるのです。

  • パケットとは小包という意味
  • メッセージを分割する

  • 分割したもの小包に入れる
  • 小包に入れた情報

パケットとは小包という意味です。
まず、天使のメッセージと悪魔のメッセージを、パケットという小さな単位に分割します。
そして、分割したものをそれぞれ小包に入れます。
パケット交換方式では、まず情報がパケットという小さい単位に分割され、そして送り先と順番が記されたヘッダとよばれる荷札がつけられます。

  • ルータがパケットを誘導
  • 行き先を分けて進んで行く

後藤先生 「回線交換方式の場合は、悪魔のメッセージと天使のメッセージを同時には送れなかったですよね。ですが、パケット交換方式では同時に送ることができるんです。そのためにばらばらにしました。」

天使と悪魔、2人から同時に送られた情報のパケットは、それぞれ混ざりながら送信されていきます。
そして左の画像、赤い○の部分の分かれ道で、ルータという通信機器がヘッダの情報をたよりにパケットを誘導していきます。
それぞれのあて先に応じて、行き先を分けて進んで行くことになります。
同時に送ることができるのが、パケット交換方式のメリットです。

  • 情報の復元

天使のメッセージが到着しました。
ばらばらになった情報を、復元していきます。
順番が分かるので簡単に再現できました。

  • 回線交換方式
  • パケット交換方式

回線交換方式は、通信経路が確保されるので比較的安定した通信が行えますが、回線を専有するので同時に複数での通信を行うのには向いていません。

インターネットでは、パケット交換方式が採用されています。
通信回線を共有して有効活用できますが、回線の混雑の影響を受けたりすることもあります。

Q、「パケット通信」のパケットって何のこと?の答えが出てきました。
パケットとは小包のことです。


それでは次回もお楽しみに!

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