物理実験 I = 情報実験 2007-11-02


本年度トップへスケジュール表	- 物理実験 1 - 情報実験第五回 2007 年 11 月 02 日	学生用資料裏方用資料

本日テーマ

最低限 internet - ネットワークにつなぎましょう！

事前準備内容

次回の予定表を作る (江藤)
実習で使うコマンド類 (netstat, host(dnsutils), traceroute 等) が実験機にインストールされているかチェック (教職受講者, VTA)

本日の予定

時間	内容	裏方覚書
14:30	スタッフ (教官, TA, 3n マシン管理者) 集合	■ T.A. の作業プロジェクタ, マイクの準備プロジェクタにはその日のページ名札装着 ■ V.T.A. の作業名札装着各テーブルのマシンの主電源が入っており、スクリーン電源は落ちているか確認後ろのテーブルではブラウザを上げて INEX の今日のページを開いておくハードウェアネットワークトラブル仕込み
14:45	学生集合名札を装着して着席
14:50	レクチャー (小松) レクチャーノート通信するために約束事ネットワークに計算機をつなげるための約束事	■ V.T.A 生徒を前のほうに行かせる ■ 講師(小松) こっちから生徒に対する質問を入れつつ、あまり抽象的にならないように説明することを心がける見やすい資料作りドメインの説明, IP の約束, IP アドレス, マックアドレス, ネットマスク, ブロードキャスト等々ネットワークの設定をスムーズに行えるようになるくらいの知識を教える. ■ V.T.A 積極的に質問をして, 受講生も質問しやすい雰囲気を作る受講生の質問を拾ってあげる
15:40	休憩
15:50	実技 (小松): つながらない！そんなとき. ネットワーク・インターフェイス層のチェックインターネット層のチェックその他のネットワーク状態のチェック netstat traceroute ping host ネットワーク・トラブルシューティング実習	■ V.T.A. 3n+1, 3n+2 にログインさせる. ネットワーク・トラブルシューティング実習一通りネットワークの状態チェックが出来るようになったら /etc/network/interfaces または /etc/resolv.conf の各パラメータをでたらめな値にして再起動し, 生徒にネットワークの再設定を行わせてください.
17:00	質問等の後, 学生解散各マシンのスクリーン電源を落とす. 名札を前のレターケースの中にしまう. 次週の服装に関する注意. 静電気が発生しづらい衣服にすること!!
17:15	スタッフ(教官, TA, 3n マシン管理者) 打合せ
17:45	EPNetFan 今週の座学編:
■ レポート課題 ■ ■ 今回はありません

反省事項

2007 年度
- タイムスケジュール
  - 14:45 講義開始
  - 14:49 - 16:00 レクチャー
  - 16:00 - 16:10 休憩
  - 16:11 - 17:34 実習編
  - 17:34 - 17:38 実習編解説, 本日の一冊紹介, 来週の服装注意
- レクチャーに関して
  - TCP と IP の役割について, 説明を加えたほうが良い?
  - ネットワークに関して, 物理的にはケーブルでつながっているものというのは厳密な説明ではない(例外 : 無線 LAN). したがって, 電気信号をやりとりするようにつないだものと説明するのがより厳密だろう.
  - LAN, WAN を細かく説明するというよりは, むしろ階層構造になっていることを強調したほうがよい.
  - 規約(約束事)の例として電話のやりとりよりも良い例はあるだろうか?
  - 階層はあくまでも概念であって, 物理的に層状構造となっているわけではない. そういう説明を口頭でするか, あるいは明文化しておいた方がよい.
  - MIME, SMTP, HTTP などが何の略なのか, 陽に書いておいた方が良いかもしれない.
  - 「インターフェイス」を「インターフェース」に修正.
  - トランスポート層の説明に関して, 「データを管理する層」 -> 「データの送受信を管理する層」と修正すべき.
  - アプリケーション層の説明で, 「通信の準備(通信路の確保)」という項目が分かりにくい. 「通信の待ち受け」とした方が良い.
  - パケットに分割する他の利点 : いくつかに分けると, データの一部が死んだときに対処しやすい.
  - パケットの説明のところの図に MAC ヘッダが付加されている様子が描かれていなかった.
  - ポート番号の説明をする前にポートの説明をした方が良い.
    - ポートは窓口のようなもの.
  - ポートへの通信の図はちょっと分かりにくい.
    - データの入り方は 2 次元的ではなく, 1 次元的であるはず.
    - 右に書いてあるパソコンの位置が悪い. ポート側に筐体の絵を持ってくるべき.
  - インターネット層の絵も若干分かりにくい. データの送り先の計算機を判断している絵か? カットしてよいだろう.
  - 一貫して電話番号の例で説明すると分かりやすいかもしれない.
  - 階層分けするメリット
    - 送信の物理的な柔軟性が高まる.
    - 層と層とのやりとりを決まったルールの下で行う限りは, その層内では何をやっても良い (いろいろ気にせずに各層の開発をする事が出来る).
  - ネットワークパラメータとはネットワークでつなぐために知っておくべき数字列・文字列 (ネットワーク接続している裏側で, 計算機はその他のパラメータをいろいろ付加しているらしい).
  - サブネットマスク = ネットワーク部の桁数を指定するパラメータ.
  - ブロードキャストアドレス = 相手の計算機(MAC アドレス) を知るためのアドレス
  - MAC アドレスはメーカーが出荷時に勝手につけているものなので, 使い捨て可能であるらしい.
  - MAC アドレスは機器に固有のアドレスなので, 原理的にはこれだけで情報通信できる. しかし, ネットワーク自体は枝分かれもしているし, 非常に複雑に入り組んでいる. MAC アドレスだけでは送信したい計算機に呼びかけたとき, 応答に非常に時間がかかる恐れがある(経路制御が大変). 複数のアドレスが存在する意義はそこにある (summary スライドを一枚追加すべし).
    - ハードウェア(MAC アドレス)を交換しても気にせずに通信可能
  - ドメイン名には http://www.ep.*** のうちの www の部分も含まれるのでは?
  - 分量が多く時間が長くなるが, 難解にして基礎的な話なのでやむを得ぬだろう. 次回から途中で休憩を入れると良いのかもしれない (たとえば情報の基本単位の直前あたり).
- 実習資料に関して
  - ネットワークカードの接続確認[1.1.1.1]のところで, 確認するのに lspci とコマンドを打つだけで良くなった.
2006 年度
- タイムスケジュール
  - 13:00 - 13:15 レポート課題講評
  - 13:15 - 14:05 レクチャー
  - 14:05 - 14:15 休憩
  - 14:15 - 15:30 実習編
  - 15:30 - 15:35 来週の服装注意, closing
- レクチャーに関して
  - 話す分量が多いので時間がかかるのは仕方なし.
  - TCP/IP の説明は上位層からでもよい.
  - ネットワークアドレス部とホストアドレス部を決めているのはネットマスクであると言うことを説明する.
  - 送信元と送信先の IP アドレスとネットマスクとの論理積をとることで送信先のホストが同じネットワークにいるかどうかを確認する, ということを通信の例 (p36 以降 ) に加えられるとよい.
  - 個々の概念がちょっと難しいので, たとえをうまく使おう.
    ex) DNS : 電話帳, サブネットマスク : 市外局番
- 実習資料に関して
  - 内容量はよかった. (どうしても差がつくので, アドバンストコースがあっても良いかも).
  - 今年も実習のトラブルのパターンを事前に用意しておいたのが良かった. ([inex-ml 1246] 参照).
2005 年度
- タイムスケジュール
  - 13:00 - 13:10 レポート課題講評
  - 13:10 - 13:50 レクチャー
  - 13:50 - 14:00 休憩
  - 14:00 - 15:20 実習編
  - 15:20 - 15:30 来週の服装注意, closing
- レクチャーに関して
  - ブロードキャストアドレスの説明が欠けていた.
  - MAC アドレス ⇔ IP アドレスの取得方法のメカニズムに関する説明が無かった
    1. IP アドレスで通信する前に, 同じネットワーク内のマシン全てにブロードキャスト行い, 対象する IP アドレスを持つマシンから, MAC アドレスを返してもらう.
    2. その MAC アドレスをもらってから, 初めて実際の通信が可能になる.
  - 分量との兼ね合いが難しいか…?
  - 個々の概念がちょっと難しいので, たとえをうまく使おう.
    ex) DNS : 電話帳, サブネットマスク : 市外局番
- 実習資料に関して
  - 内容量はよかった. (どうしても差がつくので, アドバンストコースがあっても良いかも).
  - 今年は実習のトラブルのパターンを事前に用意しておいたのが良かった. ([inex-ml 1114] 参照).
  - いくつか, 説明不足な用語があった. 例: ネットワークドライバ, ブロードキャストアドレス, インターフェース (ネットワークインターフェース)
  - オプションの "-I" (大文字アイ) と "-l" (小文字エル) が非常に区別しづらかったので, それに関する注記を書いておくべき. (実験機でブラウザを起動して実際にチェックしてみる).
2004 年度
- 資料の色使いに注意しましょう. コントラストには特に注意すること.
- 実習の分量は丁度良い.
- 実習の作業とレイヤーとしてのTCP/IPの解説との対応づけが甘く, 作業をしている学生が自分を見失っていた. - > 解説を充実させよう.
- 実習内容の追加
  - 3n+1, 3n+2 の実験機において, 故意にトラブル (ネットワーク線を抜いておく, パラメタを変えておく, etc.) を追加しておき, 実習において復旧作業をさせる.
- 用語が難解なのでもう少しわかりやすく解説する.
- lecture 時, 画面に書いていないことをあまり話さない.
- 話の間をうまく取る.
- 略語もきちんと解説する(何の略かなど).
- 論理積の解説をもっと詳しく＆わかりやすく.
- 実習の作業内容はちょうど良い.
- 実習時のトラブルのパターンを事前に用意しておく.
  ex)ハブの電源を切る, 断線したケーブルに差し替える, NIC をダウンさせる.
  ドライバモジュールを抜く, DNS サーバの設定を変更する, ブラウザの設定を見れなくする.

参考資料

■ 書籍

■ 本日の一冊 ■

梅田峰子著,
「TCP/IP スタンダード
インターネットを構成するプロトコルとネットワーク技術」
ソフトバンクパブリッシング, ISBN: 4-7973-1375-7

「Networking Linux」, やまだあきら, はねひでや共著, アスキー出版社, ISBN: 4-7561-1291-9
「インターネット」 , 村井純著, 岩波書店, ISBN: 4-0043-0416-4
「インターネット 2」, 村井純著, 岩波書店, ISBN: 4-0043-0571-3
「Windows XP インターネット+ネットワーク上級マニュアル」, 橋本和則著, 技術評論社, ISBN: 4-7741-1660-2
■ Web サイト

最低限ネットワークのトラブルシューティング(epnetfan 座学編)
ネットワークの基礎知識 (1)(地球環境)
ネットワークの基礎知識 (2)(地球環境)
■ 北大事情, 地球惑星科学専攻事情あれこれ

HINES ホームページ
地球惑星科学専攻 EPNetFan ホームページ
地球惑星科学専攻技術支援グループ(epcore)ホームページ
地球環境科学研究科計算機友の会
mosir 地球惑星科学版の SOI プロジェクト
■ その他

SETI (the Search for Extra Terrestrial Interigence ) インターネットを大規模に使った活動例.
東京大学数理科学研究科計算数学のページ
地球流体電脳倶楽部

■ 本日の一冊 ■
	梅田峰子著, 「TCP/IP スタンダードインターネットを構成するプロトコルとネットワーク技術」ソフトバンクパブリッシング, ISBN: 4-7973-1375-7

INEX 情報実験トップページへ

2007.10.26 福井隆改訂