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ネットワーク構築演習

2025年度1Q(前期)

演習

プログラミング

山本 雅也

3~4

2単位

月曜3限、月曜4限

本講義では、インターネットをはじめとするコンピュータネットワーク全般の基礎知識を身につけることを目的とする。代表的なネットワーク技術であるTCP/IPを学習対象に、パケット通信やネットワークアーキテクチャ、各種プロトコルの仕組み・役割を学ぶ。演習パートでは仮想環境を用いて、Linuxシステムによる小規模ネットワークの構築およびネットワークプログラミングを実施し、各種プロトコルやネットワークアプリケーションの動作を理解する。

※ 本講義では、演習の一環としてPythonおよびPHPによるプログラミングを実施する。これらのプログラミング言語の経験がない場合には、基本構文を理解できるよう事前に学習しておくこと。

(1) コンピュータシステムにおけるネットワークの役割と重要性を説明できる
(2) 代表的なネットワークアーキテクチャと階層構造について説明できる
(3) TCP/IPにおける主要なプロトコルの役割を説明できる
(4) 小規模なローカルネットワークとサーバアプリケーションの構築ができる
(5) リモートホスト上での作業とトラブルシュートが実施できる

・ネットワーク構築演習基礎の習得

◆ 小テスト ... 50%
毎回講義終了時に理解度を確認するための小テストを提示する。提出期限は次回講義の前日までとする。

◆ 課題（最終課題）... 50%

実施しない

最終課題 ... 最終講義終了時にレポート形式の最終課題を提示する。提出期限は1週間とする。

【ガイダンス】
本講義の目的、構成、評価方法を説明する。
コンピュータとネットワークの歴史を振り返る。
各自のPC上に演習環境を構築し、Linux の基本的な操作方法について復習する。

同上（2コマ連続で実施）

【コンピュータネットワークとTCP/IPの基礎】
コンピュータネットワークの基礎と代表的なネットワークアーキテクチャであるTCP/IPについて学習する。

同上（2コマ連続で実施）

【ネットワークインタフェース層】
TCP/IPにおけるネットワークインタフェース層の役割と対象プロトコル（Ethernet）について学習する。
パケットキャプチャを用いた実験的な演習を行う。

同上（2コマ連続で実施）

【インターネット層】
TCP/IPにおけるインターネット層の役割と対象プロトコル（IP、IPv6、ARP、ICMP）について学習する。
関連コマンドを用いた実験的な演習を行う。

同上（2コマ連続で実施）

【トランスポート層】
TCP/IPにおけるトランスポート層の役割と対象プロトコル（TCP、UDP）について学習する。
ソケット通信によるネットワークプログラミングの演習を行う。

同上（2コマ連続で実施）

【ローカルネットワーク】
ルータのはたらきと関連技術・プロトコル（NAT、ポートフォワード、DHCP）について学習する。
LinuxベースのPCルータを構築して外部と通信可能なローカルネットワークを構築する。

同上（2コマ連続で実施）

【ネームサービス】
名前解決の仕組みと対象プロトコル（DNS）について学習する。
権威DNSサーバとフルサービスリゾルバを構築して複雑なDNSへの理解を深める。

同上（2コマ連続で実施）

【Webサービス】
Webの仕組みと対象プロトコル（HTTP）について学習する。
Webサーバを構築して簡単なWebアプリケーションを動作させる。

同上（2コマ連続で実施）

◆ 演習用のPC
本講義は、各自が持参したPC上に下記の仮想化ソフトウェアをインストールして演習を実施する。
・Windows ... VMware Workstation Pro 17.6
・macOS ... VMware Fusion Pro 13.6
各自、上記の仮想化ソフトウェアの動作要件を満たすコンピュータを準備すること。
なお、講義内では Windows 11 および macOS（13 Ventura 以降）を前提としてインストール方法等を解説する。

(1) 基礎からわかるTCP/IPネットワークコンピューティング入門 第4版 / オーム社（ISBN: 9784274232312）
(2) マスタリングTCP/IP 入門編 第6版 / オーム社（ISBN: 9784274224478）
(3) コンピュータネットワーク 第6版 / 日経BP社（ISBN: 9784296070428）

masaya_yamamoto@dhw.ac.jp