データベースの基本～LANとWAN（2024.06.02）

参考書

【令和６年度】 いちばんやさしい 基本情報技術者　絶対合格の教科書＋出る順問題集

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データベースの基本

データベース

• 情報の集まり

• 図で表す場合は慣習として円柱で表記する

データモデル

• 現実世界にある複雑なデータの相互関係をわかりやすく表した図

• データベースを作る際の設計図になる

データモデリング

• 現実世界のデータの相互関係を整理すること

関係データモデル

• データの集まりを「表」で表す

• 基本情報では関係モデルと同義

回線

• データが通る線

回線に関する6つの用語

• データの単位

  • ビットやバイト、キロ（k）、メガ（M）などの単位

• データ量

  • その回線でやり取りされるデータの量

  • 基本情報では、メガバイト（Mバイト）であることが多い

• 回線速度

  • その回線でデータをやり取りできる最大の速さ

  • 単位は「bps」（bit per second：ビット／秒）

• 伝送速度

  • その回線でデータをやり取りする実際の速さ

  • 伝送速度の単位もbps

  • 回線速度は「最大の速さ」、伝送速度は「実際の速さ」

• 伝送効率

  • 回線速度に対する伝送速度の割合

  • 回線利用率とも呼ばれる

  • 伝送効率（％）＝伝送速度　／　回線速度

• 伝送時間

  • その回線で指定のデータ量を伝送するのに必要な時間

  • 転送時間とも呼ばれる

  • 伝送時間　＝　データ量　／　伝送速度

制御情報

• データの本体に関する情報

• 実際の回線では、制御情報が付加されてデータが流れている

• 例）メールの本文→本体のデータ、宛先アドレスや送信日時→制御情報

伝送方式

• 通信回線を使ってデータを送る方式には、「回線交換方式」と「パケット交換方式」の2種類がある

• 回線交換方式

  • 通信回線を占有して情報をやり取りする方法

  • 輻輳（データの渋滞）がなく、伝送時間が遅れることがない

  • 通信速度を保証しなければならないインターネットサービスなどで主に使われている。

• パケット交換方式

  • データをパケット単位に分割して、複数の回線を使って情報をやり取りする方法

  • パケット
    データを小分けにして、それぞれにヘッダ（制御情報）をつけた単位

アナログ信号をデジタル信号に変換する仕組み

• ネットワークを使って、データを相手に送るには、以下の仕組みが必要

  • アナログ信号をデジタル信号に変換する仕組み

  • データの転送途中の誤りを見つける仕組み

回線と信号

• 回線には、アナログ回線とデジタル回線の2種類がある

• アナログ回線

  • アナログ信号を送るための線

• アナログ信号

  • 時間の変化とともに、信号の値が連続的に変化する信号

  • 例）音波

• デジタル回線

  • デジタル信号を送るための線

• デジタル信号

  • 時間の変化とともに、信号の値が非連続（飛び飛び）に変化する信号

  • 例）コンピュータが扱う信号

• D/A変換器

  • デジタル信号をアナログ信号に変える装置

  • 「D」はデジタル、「A」はアナログを意味する

  • D/Aコンバータとも呼ばれる

  • アナログ信号をデジタル信号に変える装置をA/D変換器という

データの転送途中の誤りを見つける仕組み

• 転送途中のデータは、身近な電化製品から発せられるさまざまな電磁波の影響を受けて、値が変化することがある。

• 値が変化してしまっては、送り先に正しいデータを届けることができない

• こういった事態を防ぐために。データの誤りを見つけて、正しいデータに直す必要がある

ビット誤り

• 通常ビットは、電圧の違いで「0」か「1」かが決まる

• データの転送中に電圧が変化して、ビットの「0」と「1」が入れ替わってしまうこと

• 基本情報では、ビット誤りを見つける方法として、「パリティチェック方式」と「CRC方式」が出題される

パリティチェック方式

• 送信するビット列に検査用のビットを付け加えて送る方式

• 奇遇検査方式ともいう

• パリティビット
  ビット列の末尾に付け加える検査用のビットのこと

• 受信側は、送られてきたビット列と検査用のビットを比べることでビット誤りを見つける

• パリティチェックには2種類の方式がある

  • 奇数パリティ
    ビット列の中の「1」の総数が奇数になるように「0」もしくは「1」のパリティビットを付け加える

  • 偶数パリティ
    ビット列の中の「1」の総数が偶数になるように「0」もしくは「1」のパリティビットを付け加える

• パリティチェック方式の欠点

  • すべてのビット誤りを見つけることはできない

  • ビット誤りが2か所で発生すると、奇数・偶数は正しくなってしまう

CRC方式

• Cyclic Redundancy Check

• データをあらかじめ決められた多項式で割り算し、その余りをチェックデータとしてデータに付け加えて送る方式

• 受信側でも同じ計算をして、計算結果がチェックデータと同じになれば誤りがない

LANとWAN

ネットワークの種類

• LAN

  • Local Area Network

  • 社内や学校といった、狭い範囲のコンピュータで構成される小規模なネットワークのこと

• WAN

  • Wide Area Network

  • 大規模なネットワークのこと

• LANとWANの違いは、電気通信事業者が設置した通信回線を使うか否か

• 電気通信事業者の例

  • プロバイダ
    日本語の名称→インターネット接続サービス事業者（ISP：Internet Service Provider）

  • 携帯電話会社

無線LAN

• ケーブルではなく、無線でコンピュータ同士をつなぐLAN

• 「コンピュータ同士が直接通信する方法」と「アクセスポイントを経由して通信する方法」の2種類がある

• コンピュータ同士が直接通信する方法を「アドホック」という

進捗

５９　／　９７　（６０％）