講義資料 - WIDE-SOI

この講義の位置付け
The Introduction to the Internet 2003
学部
2003年度春学期インターネット概論
第1回 「授業概要」
The Introduction to the Internet 2003
ク
ラ
ス
タ
ー
ク
ラ
ス
タ
ー––環境情報系科目
環境情報系科目
大学院
インターネット
時代
インターネット
時代
のセキュリティ
のセキュリティ
インターネット
・
インターネット
・ インターネット
インターネット
オ
ペ
レ
ー
シ
ョ
ン
構成法
オ
ペ
レ
ー
シ
ョ
ン
構成法
インターネット
の
インターネット
の
進化と
可能性
進化と可能性
専門
専門––環境情報系科目
環境情報系科目
ネットワークアーキテクチャ
ネットワークアーキテクチャ
担当: 村井純
jun@wide.ad.jp
汎用
汎用––共通基盤科目
共通基盤科目
インターネット
概論
インターネット
概論
全13回の授業の流れ
授業の目的
The Introduction to the Internet 2003
• インターネットの技術的な仕組みを学ぶ
• インターネットが社会をどう変えているかを
学ぶ
• インターネット技術を正しく理解した上で、
問題点は何か、社会がどのように変容して
いるかを的確に把握できる目を養う
• 主役は君たちです!
2003年度春学期授業日程
The Introduction to the Internet 2003
1) インターネットとは何かを学ぶ
2) インターネットを支える技術やアプリケーション
について学ぶ
3) 様々な切り口からインターネットを学ぶ
4) インターネットの未来について議論する
毎回の授業の構成
The Introduction to the Internet 2003
04/14
04/21
04/28
05/05
05/12
05/19
05/26
06/02
06/09
06/16
06/23
06/30
07/07
07/14
•
•
•
•
「授業概要」
「インターネット概論」
「インターネット・
テクノロジ」
こどもの日
「通信インフラストラクチャ」
「インターネット・
アプリケーション」
「モーバイルアプリケーション」
「セキュリティとプライバシー」
「メディアと政策」
「教育とその情報化」
「インターネットビジネス環境とその制度基盤」
「グローバルガヴァナンス」
「インターネットの発展と未来」
「最終試験」
*SOI (School of Internet)については後述します
インターネット概論はすべて月曜日に開講されます
最新情報はSOI*で確認してください
Ω21で講義(教室変更には各自注意してください)
The Introduction to the Internet 2003
– ニュースヘッドライン
ホットなニュースを紹介します
– 課題レビュー
優秀な意見やおもしろい意見を紹介します
– トピック
その回の授業の本題です
– 課題の出題
不定期に課題を出します
• 次の回の授業でレビュー
1
試験と評価方法
課題について
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• 課題は締め切りに遅れても提出しましょう
–毎回の課題レポート
• SOIシステム(後述)を使って提出します
• 締め切り:土曜日23:59
–最終試験
最終回(7/14)
に試験を行います
–積極的な授業への参加
– 余裕をもって提出しましょう
– 遅れてもきちんと採点します
• 課題は SOI で提出します
– 世界中から読まれます
– 題名で内容が分かるようにしましょう
• 他人のレポートを読むことができます
– お互いにレビューし、レポートの質を高めましょう
例:他人のレポートへのコメント
当授業におけるSoI
The Introduction to the Internet 2003
• 授業はオンラインで何度でもみることができ
ます
• この授業はSOIで公開されています
• SFCの学生以外のインターネット経由での
受講者もいます
• 課題提出にはSOI学生登録が必須です
SOIからのお願い
The Introduction to the Internet 2003
School of Internet Project
– SOI登録の仕方は授業の最後に詳しく行いま
す
School of Internet
The Introduction to the Internet 2003
授業のTop Page
The Introduction to the Internet 2003
http://www.soi.wide.ad.jp/
http://www.soi.wide.ad.jp/class/20030002/
お知らせ
課題提出
各回授業の事前資料と
授業アーカイブ
2
オンデマンド授業配信 =資料とビデオ=
SOI入学手続き・履修申告が必要です!
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
クリックすると
ビデオ開始
学生登録
履修登録
電子証明書
課題の提出
MySOI
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• いずれかの方法で提出
http://www.soi.wide.ad.jp/
自分のレポート提出状確認
授業のお知らせなど
– テキストとして入力
– Web Page を作成してURLを登録
– 作成したファイルのupload(html推奨:word原則禁止)
• 履修者の回答は基本的に公開
– 友達の回答なども参考に
– 〆切までは何度でも変更可
• 提出はいつも
– http://www.soi.wide.ad.jp/class/20030002/report/
連絡先
授業スタッフ紹介
The Introduction to the Internet 2003
• 先生・TAにメール:
20030002_faculty@soi.wide.ad.jp
The Introduction to the Internet 2003
• 授業担当者
– 村井純
• 授業のTA/SA
• 履修者全員のメーリングリスト:
20030002@soi.wide.ad.jp
• 履修者の情報交換:SOI-BBS
(SOI Top Page と授業Top Pageからリンクあり)
– TA:海崎良(kaizaki)、
入野仁志(irino)、岡田耕司(okada)
– SA:中島慶輔(na)、小椋康平(koh39)、
中村 結人(yuyu)
• その他のスタッフ
• 登録方法がわからない等
デルタN207村井研究室工藤まで
kudo@sfc.wide.ad.jp
– SOIの技術スタッフ
– お手伝いの学部生たち
3
授業に関する情報
The Introduction to the Internet 2003
• 授業のホームページ
– http://www.soi.wide.ad.jp/
• 質問はこちらまで
ニュースヘッドライン
– gairon-ta@soi.wide.ad.jp
– 村井研究室 Δ(デルタ)棟2階N214
The Introduction to the Internet 2003
接続方式の変化(ラストワンマイル)
トラフィック傾向の変化
The Introduction to the Internet 2003
サ ー ビ ス別 トラフィック 占 有 率
100%
90%
80%
70%
ポ ー ト番号
ポ ー ト番号
ポ ー ト 番号
ポ ー ト 番号
ポ ー ト番号
60%
%
• 1995年、HTTPのトラ
フィックがFTPを上回っ
た。
• WEB中心だったイン
ターネットのトラフィック
• 近年のファイル交換ソ
フトウェアにより、トラ
フィック傾向が変化
• 新しいアプリケーション
の登場により、イン
ターネットのトラフィック
は変化する。
50%
40%
Others
6346( GNUTELLA)
SMTP (25 )
80(HTTP )
2 0(F T P)
30%
20%
10%
0%
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
年
出典: WIDE報 告
書(1994-2000)
The Introduction to the Internet 2003
• 1995年ごろはアナログ回線
を用いたダイアルアップが主
流だった
• 1996年から2000年くらいま
でデジタル回線であるISDN
が成長した
• 2000年ごろから定額サービ
スであるケーブルテレビやフ
レッツISDN接続が増加
• 2001年ごろから定額で安価
かつ高速なADSLが登場
• FTTH
• 新しい技術の登場により、イ
ンターネットの接続方法は変
化する。
出典:第十五回CSJ 、WWW利
用者調査結果より
ファイル交換ソフト
ウェアの実行画面
Broadband Services in Japan
ADSL、700万回線突破
The Introduction to the Internet 2003
• 総務省発表、3月末時点の加入者総数約702万
• 3月の回線増加数は約43万回線だった。
– NTT東日本が約10万回線増、今年最大の伸び
– NTT西日本が約5.6万回線増、シェアを落とす
– YahooBBが18万回線増、4ヶ月ぶりに単月20万回線を下回る
The Introduction to the Internet 2003
4,500,000
3,500,000
3,000,000
2,500,000
0
NTT東 日 本
エリア
NTT西 日 本
エリア
68,600
143万0146
112万7404
NTT以 外
256万3835
190万1654
合計
399万3981
302万9058
35.8%
Wireless
Wireless
Subscribers:
approx.
Subscribers:
approx. 23,000
23,000
34,900
26,400
23,000
18,188
9,300
1,400
200
3,400
4 , 2 0 06 , 5 0 0
7
8
450
9
1 , 1 0 02 , 1 0 0
900
1 6
009
0012
6
013
016
019
0112
023
2,378,795
15,000
10,500
026
1 7
029
1,758,000
1,524,348
1,500,000
1,151,000
Cable
Cable Internet
Internet
967,000
1,000,000
1,456,000
784,000
921,867
625,000
500,000
32,000
0
99-3
37.2%
3,300,926
DSL
DSL
Subscribers:4,223,216
Subscribers:4,223,216
50,930
Subscribers:approx.
Subscribers:approx. 1,758,000
1,758,000
NTT地 域
会社
NTT
シェア
Subscribers:
99,404
Subscribers:
99,404
2
2,000,000
4,223,216
Optical
Optical Fiber
Fiber
50,000
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
10,000
5,000
0
1
―
99,404
105,000
100,000
95,000
90,000
85,000
80,000
75,000
70,000
65,000
60,000
55,000
4,000,000
329,000
216,000
66,000
99-6
92,000 154,000
19 211
1,235
2,537
99-9
00-6
00-9
99-12
00-3
650,796
463,000
9,723
00-12
291,333
70,655
01-3
01-6
01-9
01-12
02-3
02-6
02-9
出典: http://www.zdnet.co.jp/broadband/0304/11/lp01.html
4
米インテルなど、広帯域無線規格IEEE802.16a
の普及団体に参加
インターネット相互接続ポイントdix-ie 分散運用を開始
The Introduction to the Internet 2003
• 半径50km、通信帯域
70Mbpsの無線通信規格
• WIMAX
(http://www. wimaxforum.
org)が標準化を進める
• ラスト1マイルのブロードバ
ンド化を実現する技術とし
て注目を集めている
The Introduction to the Internet 2003
MCI
• WIDEプロジェクトの
ISP相互接続ポイント
であるNSPIXP2を分
散化
• IPv6への対応
above
NTT-COM
KDDI
IEEE 802.16a モデムカード
poweredcom
http://japan.cnet.com/news/com/story/0,2000047668,20053490,00.htm
Slammer worm
The Introduction to the Internet 2003
• 2003年1月25日
Microsoft SQL
server を狙った
攻撃が行われた
• 急激なトラフィック
量の増大により、
世界中のネット
ワークで回線が
パンクした
mind
Distributed IX in EDO
http://www.wide.ad.jp/news/press/20030328-dix-ie-j.html
SARSをめぐるネット発の噂を受け、香港政府が異
例の携帯メッセージ送信
The Introduction to the Internet 2003
• 香港が、重症急性呼吸器症候群(SARS)感染都
市であるというデマ情報が流れる
• 香港政府は、600万台の携帯にデマ情報を打ち
消すメッセージを送信
• 政府が、市民への情報提供に、各個人へメッ
セージを送信する手法をとるのは異例
http://www.hotwired.co.jp/news/news/culture/st
ory/20030404207.html
戦争報道
反米・反イラクなどのハッカーによる攻撃が活発化
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• イラク戦争に同期してハッ
カーが活動を開始
• 親米派
反戦
– イラク政府のメールサーバ
を攻撃
反戦ウイルス
反戦ウイルス
• 反米派
– .milドメインのホストを攻撃
• 反戦派
– 反戦ウイルスをネットワーク
に流す
米軍のサーバを攻撃
• 湾岸戦争
• イラク戦争
親米
反米
イラク政府のサーバを攻撃
http://internet.watch.impress.co.jp/www/article/2003/0326/fsecure.htm
5
ニュースのまとめ
The Introduction to the Internet 2003
• インターネットのインパクト
– 放送、電話、教育、医療、etc
• インターネットは実生活に密着し、どんどん身近
なものになっていく
• インターネットの使われ方はどんどん変わってい
く
• 下回りの技術はどんどん変わっていく
今日のトピック(1)
社会におけるインターネットの役割
The Introduction to the Internet 2003
• 新しいインターネットの使われ方を考えるのは君
達だ!!
今日やること
インターネットの役割
The Introduction to the Internet 2003
• 社会におけるインターネットの役割
The Introduction to the Internet 2003
運輸
運輸
金融
金融
経済
経済
放送
放送
電話
電話
教育
教育
農林
農林
水産
水産
• アナログとデジタル
– 時間があれば…
インターネット
(
デジタル情報を流通・
共有させる基盤)
基盤)
インターネット
(
デジタル情報を流通・
共有させる
衛星
衛星
光フ
ァ
イ
バ
光フ
ァ
イ
バ
電波
電波
インターネットの役割 2000
アナログ技術の守備範囲
The Introduction to the Internet 2003
電話
電話
産業
産業
経済
経済
産業
産業
教育
教育
運輸
運輸
農林
農林
水産
水産
電線
電線
放送
放送
産業
産業
The Introduction to the Internet 2003
電話
電話
産業
産業
経済
経済
産業
産業
教育
教育
運輸
運輸
農林
農林
水産
水産
放送
放送
産業
産業
インターネット
電話
電話
インフラ
インフラ
放送
放送
インフラ
インフラ
放送
放送
インフラ
インフラ
電話インフラ
6
インターネットの役割 2001
インターネットの役割 2003
The Introduction to the Internet 2003
電話
電話
産業
産業
経済
経済
産業
産業
教育
教育
運輸
運輸
農林
農林
水産
水産
The Introduction to the Internet 2003
放送
放送
産業
産業
電話
電話
産業
産業
放送
放送
インフラ
インフラ
インターネット用
インフラストラクチャ
電話インフラ
教育
教育
運輸
運輸
農林
農林
水産
水産
放送
放送
産業
産業
インターネット
放送インフラ
電話インフラ
インターネット
経済
経済
産業
産業
インターネット用インフラストラクチャ
用インフラストラクチャ
電話インフラインターネット
(
光フ
ァ
イ
バ・
電波・
ケーブル)
(
光フ
ァ
イ
バ・
電波・
ケーブル)
(光ファイバなど)
コミュニケーションのアーキテクチャ
インターネットの役割 2005
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
Society
電話
電話
産業
産業
経済
経済
産業
産業
教育
教育
運輸
運輸
農林
農林
水産
水産
放送
放送
産業
産業
Internet Technology
インターネット
インターネット
CATV
Cable Modem
Sat
e
l
i
t
e
ATM
Wi
r
e
l
e
s
s
(
融合された)
インターネット
用インフラストラクチャ
(
融合された)
インターネット
用インフラストラクチャ
Optical Fiber
Copper Cable
WDM/SDH
ISDN
Communication Technology
身近なデジタルvsアナログ
The Introduction to the Internet 2003
今日のトピック(2)
アナログとデジタル
The Introduction to the Internet 2003
•
•
•
•
•
CD
vs 音楽レコード
MD vs テープ
DVD vs ビデオ
PerfecTV vs 衛星BS
ワープロ vs 手書き
アナログ情 報とデジタル情報
の例(テスター、時計)
7
アナログとは何か
デジタルとは何か
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• 情報の数値による表現
– 全ての情報(文字、画像、動画、音声)は数値の集ま
りである
• 類似・
相似による表現
– 連続的な変化
– 「等価」なものを作ることができない
• コピーしたり、電送するたびに劣化していく
• もとはすべてアナログである
• digital = 01ではない
– 数値の集まりだから処理が容易
• 同じ方法で送れる
• 簡単に、全く同じコピーが作れる
– 数値の列だから、劣化しない
– 音や光は波
• 特定した値として表現できない
• それぞれ特定の方法でしか扱うことができな
い
• 劣化はもとのデータをデジタル化するときに起きる
HAL(「2001年宇宙の旅」)
HAL
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• HAL9000(Heuristically-programmed
ALgorithmic computer)
HAL
+1 +1 +1
IBM
*クラーク:
「別に意図して付けたわけではない」
情報の数値化(
1)文字
情報の数値化(
2)音
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• サンプリングの例
• 符号化の例
– 文字に数値を割り当てる (文字コード)
0x41
– 音圧を 44.1kHz 16bit ステレオで量子化
(オーディオ CD)
0x61
– ASCII (American Standard Code for Information
Interchange)
– 大文字を小文字に変換したければ、文字に 0x20 を
足せばよい
音の波
拡大
– デジタル 信号処理 (DSP) で音質や音色を変化させ
ることができる
8
情報の数値化(
3)画像
デジタル情報の利点
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• 伝達手段の共通化 (ex. すべてDVD)
• 伝達品質の向上
• サンプリングの例
– 情報が劣化しない (サンプリング時に劣化)
– 碁盤の目
– サンプリングの時に劣化
• 伝達内容の守秘と制御
– 暗号化 (ex. 公開鍵方式)
• 効率的な伝達(
数学の魔法)
– パケット通信、圧縮、
コンピュータの仕組みと情報処理
2進数の世界
The Introduction to the Internet 2003
The Introduction to the Internet 2003
• 情報処理とは
– デジタルの情報を効率よく扱う
– そのための機械が計算機(コンピュータ)
• 210
– およそ 1,000 (正確には 1,024)
• コンピュータの仕組み
• 216
– 演算装置
– 26 と210をかければいい
• 脳
– 一次記憶装置
– およそ 64,000 (正確には 65,536)
– 64Kbps = 26(64) × 210(1,024) bps(bit per
second)
• 計算用紙
– 二次記憶装置
• ノート
– 入力装置(キーボード・マウス・スキャナ)
– 出力装置(ディスプレイ・スピーカ・プリンタ)
• 232
– およそ 43億 (正確には 4,294,967,296)
今週の課題
The Introduction to the Internet 2003
• あなたにとってのインターネット初体験を教えてく
ださい
今週の課題
The Introduction to the Internet 2003
– 携帯電話でメールを送受信した
– 情報処理のクラスで隣の人にメールを出した
– 首相官邸のホームページを見た
– ラジオのリクエストメッセージを送った
– 家の電話が実はインターネット電話だった
– タクシーに乗ったらインターネット自動車だった
9
今週の課題
The Introduction to the Internet 2003
• 課題の提出はSOIのページで
http://www.soi.wide.ad.jp/class/20030002/report/
• 締め切りは4/19 23:59
• 課題提出のトレーニングも兼ねています
10