【基本情報技術者１６問】通信プロトコルを完全攻略 | ７＋３種
基本情報技術者ではプロトコルが追加され、更に層・ポート番号・ファイアウォールの設定などなどネットワーク問題はぐーーーーんと増えます。
今回はプロトコルに注目して対策を始めましょう。
＞＞通信プロトコル１０個＜＜ ←このNote
まず以下のプロトコルを知っていなければ、ITパスポートレベルですらないので、復習から入りましょう。
Webサイト：HTTP
メール：SMTP, POP3, IMAP4
ファイル：FTP
時刻：NTP
遠隔操作：telnet, SSH
暗号通信路：VPN
もし分からないプロトコルがあったら、 ＞＞最初に覚える9つのプロトコル＜＜ で軽く対策を済ませてください。
このNoteでは、繰り返し問題を演習しつつ、新しいプロトコルも入れるので、段階的に学習できる構成にしました。
なお、このNoteは私が専門学校で教えてきた指導経験と970点合格をした実績に基づいていますので、ちょっとでも信用してくれたら嬉しいです。
ITパスポートでも出てきたプロトコル
ITパスポートで出たプロトコルは、基本情報技術者試験でも同じように出題されます。＞＞最初に覚える9つのプロトコル＜＜
Webサイト：HTTP
メール：SMTP, POP3, IMAP4
ファイル：FTP
時刻：NTP
遠隔操作：telnet, SSH
暗号通信路：VPN
HTTPSによって実現できるものはどれか。
ア：Webサーバ上のファイルの改ざん検知
イ：クライアントのウイルス検査
ウ：クライアントに対する侵入検知
エ：クライアントとWebサーバ間通信の暗号化
正答はエ。
HTTPはWeb閲覧する際の通信プロトコルです。HTTPSはさらに、暗号通信やサーバー証明書などセキュリティに強くなったプロトコルです。
知っているプロトコル名の前後にS、secがついたら「セキュリティ強化版かな？」と考えてOKです。
HTTP→HTTPS
SMTP→SMTPS
FTP→SFTP
DNS→DNSsec
IP→IPsec
TCP/IPのネットワークにおいて、複数のコンピュータの時刻をサーバから配信した情報で同期させるためのプロトコルはどれか。
ア：ARP
イ：ICMP
ウ：NTP
エ：RIP
正答はウ。
プロトコルは1つでも英単語知っておくと良いですよ。＞＞英単語での学習法Note＜＜
Network Time Protocol（ネットワーク・タイム・プロトコル）。時間に関係すると分かりますし、最後にPがついてたら「プロトコルかな？」と推測もできますからね。
アのARPは、IPアドレスからMACアドレスを求めるプロトコル。基本情報技術者試験でよく出てきます。
IPアドレスは変更できますが、MACアドレスはネットワークカード（NIC）に刻印されています。IPアドレスは住所、MACアドレスはマイナンバーみたいなものと思っておきましょう。
イのICMPは、pingコマンドで使われるプロトコルです。pingコマンドによって、指定したIPアドレスの機器まで通信が届いているか確認ができます。
電子メールの送信、メールサーバからの受信に使用するプロトコルの組み合わせはどれか。なお、送信プロトコル・受信プロトコルの順に書いている。
ア：IMAP4 POP3
イ：IMAP4 SMTP
ウ：POP3 IMAP4
エ：SMTP IMAP4
正答はエ。
メールの送信、サーバ間での転送はSMTP。メールの受信（サーバからクライアント利用者）はPOP3やIMAP4です。
POP3：受信後にサーバからメールを消す
IMAP4 ：受信後でもサーバにメールを残す
IMAP4なら、スマホで受信したメールはサーバに残ったままなので、PCからメールサーバにアクセスしたら読めます。
基本情報技術者試験から出題されるプロトコル
基本情報技術者試験では、ITパスポートよりも出題されるプロトコルが、ぐーーんと増えます。
ひとまず、良く出ているプロトコルから学習を始めましょう。
DNS：名前解決する（www.google.co.jp ⇔ 142.251.42.163）
DHCP：IPアドレスなどネットワーク設定の自動化
ARP：IPアドレスからMACアドレスを調べる
RARP：MACアドレスからIPアドレスを調べる
ICMP：pingコマンド（導通確認）で使われている
TCP：信頼性重視
UDP：リアルタイム性を重視
DNS：ドメイン名⇔IPアドレス
DNSプロトコルを使ってDNSサーバに、問い合わせができます（名前解決）。私たちはURL（www.google.co.jp）にアクセスしたいですが、コンピュータの住所はIPアドレス（142.251.42.163）で指定します。
DNSは正引き（ドメイン名→IPアドレス）と逆引き（IPアドレス→ドメイン名）の両方ができます。
この問題は何度も出題されています。
TCP/IPネットワークでDNSの役割はどれか。
ア：PCやプリンタからのIPアドレス付与要求があれば、付与可能なIPアドレスを割り当てる
イ：サーバにあるプログラムを、サーバのIPアドレスではなく、プログラム名だけで呼び出せる
ウ：社内のプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換し、インターネットへアクセスできるようにする
エ：ドメイン名・ホスト名の名前解決要求があれば、IPアドレスを伝える
正答はエ。
アとウも知っておきましょう。
ア：DHCP：IPアドレスの割り振りなど自動化。社内LANなどで使用。
ウ：NATまたはNAPT：プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレス の相互変換。インターネットへの接続で必要。
TCP/IPネットワークでホスト名をIPアドレスに変換するのはどれか。
ア：ARP イ：DHCP ウ：DNS エ：SNMP
正答はウ。
ア：ARPは、IPアドレスからMACアドレスを知る
イ：DHCPは、IPアドレスの自動割り振り
DNSは正引き（ドメイン名→IPアドレス）も逆引き（IPアドレス→ドメイン名）ができますが、ARPは片方しかできません。
ARP：IPアドレス→MACアドレス
RARP：MACアドレス→IPアドレス
DHCPは、LANに接続されたPCにIPアドレスを割り当て、ネットワーク設定を自動でしてくれます。DHCPサーバが与えるIPアドレスはプライベートIPアドレスです。
DHCP：IPアドレスなどを自動設定
ネットワークに接続するには、IPアドレスとサブネットマスクの設定が必要です。DHCPサーバによってネットワーク設定を自動化できます。
TCP/IPネットワークで、IPアドレスを動的に割り当てるプロトコルはどれか。
ア：ARP イ：DHCP ウ：RIP エ：SMTP
正答はイ。
ARP：IPアドレス→MACアドレス
SMTP：メールの送信・転送
RIPは、ルーティングプロトコル。送信先までネットワークをどのように進めば良いか経路決定するために使われます。ルート（道順）ですよね。応用情報者以上を目指す時には知っておきましょう。
PCがLANに接続されたときに、IPアドレスなどを自動設定するために用いるプロトコルはどれか。
ア：DHCP イ：DNS ウ：FTP エ：PPP
正答はア。
DNS：ドメイン名⇔IPアドレス （相互変換できる）
FTP：ファイル転送
PPPは第二層（データリンク層）のプロトコルで、コンピュータ同士を接続する時に使えます。利用者がインターネット接続業者(ISP)に接続する時に使われます。
さらに、PPPを拡張したPPPoEもちらちら出てきます。応用情報技術者を目指すなら、そのうち知っておきましょう。
DHCPの説明はどれか。
ア：IPアドレスの設定を自動化するプロトコル
イ：ディレクトリサービスにアクセスするためのプロトコル
ウ：電子メールを送信・転送するためのプロトコル
エ：プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換するためのプロトコル
正答はア。
ウ：SMTP：メールの送信や転送
エ：NATやNAPT：プライベートIPアドレス⇔グローバルIPアドレス
イは、LDAP。応用情報技術者以上を目指すなら、そのうち知っておいてください。
ARP：MACアドレス→IPアドレス
IPアドレスはコンピュータの住所。変更ができます。一方、MACアドレスはネットワークインターフェースカード（NIC）に刻印された世界唯一の番号。いわばマイナンバーみたいなもの。
通信での宛先指定は、IPアドレスとMACアドレスによって行われます。変換はARPとRARPによってできます。
ARP：IPアドレスからMACアドレスを知る
RARP ：MACアドレスからIPアドレスを知る
IPアドレスからかMACアドレスからか、分からなくなるので、ARPから覚えておきましょう。（私も今でも、どっちだっけとなります。。。）
TCP/IPネットワークで使われるARPの説明はどれか
ア：IPアドレスからMACアドレスを得るためのプロトコル
イ：IPアドレスからホスト名（ドメイン名）を得るためのプロトコル
ウ：MACアドレスからIPアドレスを得るためのプロトコル
エ：ホスト名（ドメイン名）からIPアドレスを得るためのプロトコル
ア：ARP
イ：DNS（逆引き）
ウ：RARP
エ：DNS（正引き）
DNSは相互変換ができましたが、ARPとRARPは一方通行なので注意してください。
TCP/IPネットワークでのRARPの機能はどれか。
ア：IPパケットが通信先IPアドレスに到達しているかを調べる
イ：MACアドレスからIPアドレスを求める
ウ：ドメイン名（ホスト名）からIPアドレスを求める
エ：プライベートIPアドレスからグローバルIPアドレスを相互に変換する
正答はイ。
ア：ICMP（pingコマンドで使う）
ウ：DNS
エ：NATやNAPT
今回はNATとNAPTも学びましょう。
NAT：1つのプライベートIPアドレスを、1つのグローバルIPアドレスに変換
NAPT：複数のプライベートIPアドレスを、1つのグローバルIPアドレスに変換
グローバルIPアドレスは、インターネットで使用するIPアドレスで、使うには申請が必要です。一方でプライベートIPアドレスは、自宅内や社内LANで自由に使えるIPアドレス。
よって、社内LANからインターネットへ通信するには、プライベートIPアドレスではできないので、NATやNAPTによってグローバルIPアドレスに変えて通信します。
NATは1対1変換なので、社内に20台もパソコンがあったら大変ですよね。NAPTなら20台で1つのグローバルIPアドレスを使いまわすので、現実的です。
IPv4において、IPアドレスからMACアドレスを取得するためのプロトコルはどれか。
ア：ARP イ：DHCP ウ：ICMP エ：RARP
正答はア。
IPv4は、インターネットプロトコルのバージョンです。特徴はIPアドレスを32ビットで表現しています。142.251.42.163など。
IPv6は、次世代のバージョンで次第に普及が進んでいます。IPアドレスを128ビットで表現し、セキュリティプロトコルが標準実装されている点が特徴です。
LANに接続されているプリンタのMACアドレスを、同一LAN上のPCから調べるときに使うコマンドはどれか。なおプリンタのIPアドレスは知っているとする。
ア：arp
イ：ipconfig
ウ：netstat
エ：ping
正答はア。
イ：ipconfig：コンピュータのネットワーク設定を確認するコマンド
エ：ping：指定したIPアドレスまで通信が到達しているか確認するコマンド
IPネットワークおいて、ICMP のエコー要求・エコー応答・到達不能メッセージなどによって、通信相手との接続性を確認するコマンドはどれか。
ア：arp イ：echo ウ：ipconfig エ：ping
正答はエ。
ネットワーク機器の接続状態を調べるためのコマンドpingが用いるプロトコルはどれか
ア：DHCP イ：ICMP ウ：SMTP エ：SNMP
正答はイ。
SNMPはネットワーク機器の状態を監視するプロトコル。応用情報技術者以上を目指すなら知っておきましょう。
この問題も多く出題されています。
トランスポート層のプロトコルであり、ネット配信など信頼性よりもリアルタイム性 が重視される時に用いるプロトコルはどれか。
ア：HTTP イ：IP ウ：TCP エ：UDP
正答はエ。
トランスポート層のTCPとUDPは、他のプロトコルでも使われる重要なプロトコルです。
TCP：信頼性重視の通信で使う。
UDP：リアルタイム性重視の通信で使う。
TCPでは3wayハンドシェイクや再送処理などで、確実にデータを届けることを重視します。UDPは、ネット配信など多少ノイズは入っても良いので、リアルタイムにデータを送りたい場合に使われます。
UDPを使っているプロトコルはどれか。
ア：FTP イ：NTP ウ：POP3 エ：TELNET
正答はイ。捨てても良い問題です。
ただし、アのファイル、ウのメールでデータに間違いがあったら大変ですよね。よってアとウは消して、イとエから選びましょう。
NTPは時刻なので、リアルタイムにデータ伝送されないと困るかなぁ。TELNETは遠隔操作だから誤操作になったらマズイのよなぁ。などの想像で解いて良いですよ。
まとめ
今回追加されたプロトコルは以下です。
DNS：名前解決する（www.google.co.jp ⇔ 142.251.42.163）
DHCP：IPアドレスなどネットワーク設定の自動化
ARP：IPアドレスからMACアドレスを調べる
RARP：MACアドレスからIPアドレスを調べる
ICMP：pingコマンド（導通確認）で使われている
TCP：信頼性重視
UDP：リアルタイム性を重視
さらに応用情報技術者より上を目指すなら、以下も知っていきましょう。ゆくゆくでOKです。
SNMPは、ネットワーク機器の状態を監視するプロトコル
RIPは、送信先までの経路決定するルーティングプロトコル
LDAP、ディレクトリサービスにアクセスするためのプロトコル
次のNoteへ学習を進めてくださいね。
＼力試しは修了試験で！4回分の解説です／
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でわでわ（・ω・▼）ノシ
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