インフラを、構造として探索する

ネットワーク、機器、OS、Web、データベースは本来、一つの連続した処理系です。 まず全体像を見て、気になった場所へ Zoom し、そこで自然に浮かぶ「疑問」を選ぶと、 構造・依存関係・Runtime・What If で答え、次の疑問へつながります。

現在の収録: 33 ノード / 170 疑問(Phase 1: ネットワーク編)

全体俯瞰マップ(3D)

環境そのもののミニチュアです。機器の模型がケーブルでつながり、各概念は「それが存在する機器」の上に ホログラムのマーカーとして浮かんでいます。マーカー同士の線が概念の関係です。 回して眺めてから、気になるマーカーをクリックして Zoom してください。

もの(Object) 決まり(Policy) 概念(Concept) 浮かんでいるマーカーが概念、その下の機器が「それが存在する場所」です

ドラッグで回転 / ホイールでズーム / マーカーをクリックでその概念へ

全体俯瞰マップ

収録している全概念と、その関係(依存・内包・所属・動作基盤・適用)を一枚の図にしたものです。 まずこの図で「どこに何があり、何と繋がっているか」を掴み、気になるノードをクリックして Zoom してください。

ドラッグで移動 / ホイールで拡大縮小 / ノードをクリックでその概念へ。数字バッジはシナリオの登場順。
依存する内包する所属する上で動く適用される
Web / アプリ OS 機器(Device) ネットワーク(上位層) ネットワーク(下位層) Browser object 1 Browser — URLを入口に、名前解決と接続をOSへ依頼し、コンテンツを描画するアプリケーション。 OS object 1 OS — 通信設定の保持者であり、プロトコル処理の実行者。アプリはOSを通じて通信する。 DNS Resolver object 3 DNS Resolver — OSの中で、アプリの名前解決要求を受けてDNSサーバーへ問い合わせる窓口(スタブリゾルバ)。 Client PC object 1 Client PC — 利用者側の端末。NIC・OS・ブラウザの3層で通信を実現する、このシナリオの出発点。 NIC object 2 NIC — コンピュータをネットワークにつなぐハードウェア。MACアドレスを持ち、フレームを送受信する。 MAC Address Table object 6 MAC Address Table — スイッチ内部の「どのMACがどのポートの先か」の対応表。通信を見て自動学習される。 Switch object 6 Switch — フレームの宛先MACを見て、適切なポートへだけ転送する機器。MACアドレステーブルで学習する。 Switch Port object 6 Switch Port — スイッチの接続口。VLANへの所属(アクセス/トランク)が設定される単位。 Router object 7 Router — 異なるネットワーク同士をつなぎ、宛先IPを見て転送先を選ぶ機器。 Router Interface object 7 Router Interface — ルーターが各ネットワークへ接続する足。ネットワークごとにIPアドレスを持ち、ポリシーの適用点になる。 Firewall object 8 Firewall — 境界で通信を検査し、許可されたものだけを通す仕組み。ステートフルな制御が中核。 Broadcast concept 2 Broadcast — 相手を指定せず、同じネットワーク内の全員に送る配送方式。住所を知らない相手を探すときに使う。 Default Gateway object 2 Default Gateway — 「自分のネットワークの外」へ出るときの出口。通常はルーターのインターフェースのIPアドレス。 DHCP concept 2 DHCP — IPアドレスなどのネットワーク設定を、接続した機器へ自動で貸し出す仕組み。 DHCP Scope policy 2 DHCP Scope — DHCPが貸し出してよいアドレス範囲と、配布する設定一式を定義したもの(Policy)。 DHCP Server object 2 DHCP Server — DHCPの要求に応え、スコープからIPアドレス等を貸し出すサーバー。家庭ではルーターが兼務することが多い。 DNS Server object 2 DNS Server — 名前解決の問い合わせに応えるサーバー。端末向けのフルリゾルバと、答えを保持する権威サーバーの2役割がある。 IP Address object 2 IP Address — ネットワーク上で通信相手を識別するための住所。ネットワーク部とホスト部からなる論理アドレス。 Subnet Mask concept 2 Subnet Mask — IPアドレスのどこまでが「ネットワーク部」かを示す境界。これで同一ネットワークかどうかを判断する。 DNS concept 3 DNS — ホスト名からIPアドレスを引く(名前解決)ための、世界中に分散した階層型データベース。 ARP concept 5 ARP — IPアドレスからMACアドレスを調べるプロトコル。同じリンク内でのみ使える。 Next Hop concept 7 Next Hop — パケットを次に渡す、隣のルーターのIPアドレス。最終宛先ではない。 Route object 7 Route — ルーティングテーブルの1行。「宛先ネットワーク→ネクストホップ→出口」の組。 Routing concept 7 Routing — 宛先IPに基づいて、ネットワーク間で転送先を決める仕組み。判断の核はロンゲストマッチ。 Routing Table object 7 Routing Table — 「宛先ネットワーク→出口」の対応表。ルーターの転送判断はこの表を引くこと。 ACL policy 8 ACL — パケットの通過可否を決めるルールの一覧(Policy)。インターフェースに適用されて初めて効く。 Packet Filtering concept 8 Packet Filtering — パケットのヘッダを見て通過/破棄を判断する技術の総称。ACLやファイアウォールの土台。 NAT concept 9 NAT — プライベートIPとグローバルIPを境界で変換する技術。実質はポートも変換するNAPTが主流。 NAT Rule policy 9 NAT Rule — 「どの通信をどう変換するか」の定義(Policy)。境界のルーターに適用される。 Internet concept 10 Internet — 世界中のネットワーク同士が相互接続した「ネットワークのネットワーク」。単一の管理者はいない。 MAC Address object 5 MAC Address — NICに割り当てられた48ビットの識別子。同じリンク内でのフレーム配送に使われる。 Ethernet concept 6 Ethernet — LANの標準技術。データをフレームに包み、MACアドレスでリンク内を配送する。 VLAN object 6 VLAN — 物理配線とは独立に、論理的なネットワーク(ブロードキャストドメイン)を分割する仕組み。

シナリオ: ブラウザでWebサイトを開くと何が起きる?

ブラウザにURLを入力してから、パケットがクライアントのLANを出てインターネットへ向かうまでを追います(Phase 1: ネットワーク編)。サーバー側の処理は Phase 2 でこのシナリオに追加されます。

ブラウザでURLを開く →DHCPでIPアドレス等を取得する →DNSでサーバーのIPアドレスを調べる →宛先が同じネットワークか判断する →ゲートウェイのMACアドレスを調べる(ARP) →スイッチがフレームを転送する →ルーターが転送先を決める →ACLで転送可否を判断する →NATで送信元IPを変換する →インターネットを経由してサーバー側へ

Runtime プレイヤーでステップ再生する →

カテゴリから探索する

Network

ACL policy

パケットの通過可否を決めるルールの一覧(Policy)。インターフェースに適用されて初めて効く。

疑問 5 件 ・ レベル: advanced

ARP concept

IPアドレスからMACアドレスを調べるプロトコル。同じリンク内でのみ使える。

疑問 7 件 ・ レベル: intermediate / advanced

Broadcast concept

相手を指定せず、同じネットワーク内の全員に送る配送方式。住所を知らない相手を探すときに使う。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

Default Gateway object

「自分のネットワークの外」へ出るときの出口。通常はルーターのインターフェースのIPアドレス。

疑問 6 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

DHCP concept

IPアドレスなどのネットワーク設定を、接続した機器へ自動で貸し出す仕組み。

疑問 8 件 ・ レベル: intermediate / advanced

DHCP Scope policy

DHCPが貸し出してよいアドレス範囲と、配布する設定一式を定義したもの(Policy)。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

DHCP Server object

DHCPの要求に応え、スコープからIPアドレス等を貸し出すサーバー。家庭ではルーターが兼務することが多い。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

DNS concept

ホスト名からIPアドレスを引く(名前解決)ための、世界中に分散した階層型データベース。

疑問 7 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

DNS Server object

名前解決の問い合わせに応えるサーバー。端末向けのフルリゾルバと、答えを保持する権威サーバーの2役割がある。

疑問 4 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

Ethernet concept

LANの標準技術。データをフレームに包み、MACアドレスでリンク内を配送する。

疑問 5 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

Internet concept

世界中のネットワーク同士が相互接続した「ネットワークのネットワーク」。単一の管理者はいない。

疑問 4 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

IP Address object

ネットワーク上で通信相手を識別するための住所。ネットワーク部とホスト部からなる論理アドレス。

疑問 8 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

MAC Address object

NICに割り当てられた48ビットの識別子。同じリンク内でのフレーム配送に使われる。

疑問 8 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

NAT concept

プライベートIPとグローバルIPを境界で変換する技術。実質はポートも変換するNAPTが主流。

疑問 7 件 ・ レベル: intermediate / advanced

NAT Rule policy

「どの通信をどう変換するか」の定義(Policy)。境界のルーターに適用される。

疑問 4 件 ・ レベル: advanced

Next Hop concept

パケットを次に渡す、隣のルーターのIPアドレス。最終宛先ではない。

疑問 4 件 ・ レベル: advanced

Packet Filtering concept

パケットのヘッダを見て通過/破棄を判断する技術の総称。ACLやファイアウォールの土台。

疑問 4 件 ・ レベル: advanced

Route object

ルーティングテーブルの1行。「宛先ネットワーク→ネクストホップ→出口」の組。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

Routing concept

宛先IPに基づいて、ネットワーク間で転送先を決める仕組み。判断の核はロンゲストマッチ。

疑問 5 件 ・ レベル: intermediate / advanced

Routing Table object

「宛先ネットワーク→出口」の対応表。ルーターの転送判断はこの表を引くこと。

疑問 5 件 ・ レベル: intermediate / advanced

Subnet Mask concept

IPアドレスのどこまでが「ネットワーク部」かを示す境界。これで同一ネットワークかどうかを判断する。

疑問 6 件 ・ レベル: intermediate / advanced

VLAN object

物理配線とは独立に、論理的なネットワーク(ブロードキャストドメイン)を分割する仕組み。

疑問 7 件 ・ レベル: intermediate / advanced

Device

Client PC object

利用者側の端末。NIC・OS・ブラウザの3層で通信を実現する、このシナリオの出発点。

疑問 4 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

Firewall object

境界で通信を検査し、許可されたものだけを通す仕組み。ステートフルな制御が中核。

疑問 5 件 ・ レベル: intermediate / advanced

MAC Address Table object

スイッチ内部の「どのMACがどのポートの先か」の対応表。通信を見て自動学習される。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

NIC object

コンピュータをネットワークにつなぐハードウェア。MACアドレスを持ち、フレームを送受信する。

疑問 5 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

Router object

異なるネットワーク同士をつなぎ、宛先IPを見て転送先を選ぶ機器。

疑問 6 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

Router Interface object

ルーターが各ネットワークへ接続する足。ネットワークごとにIPアドレスを持ち、ポリシーの適用点になる。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

Switch object

フレームの宛先MACを見て、適切なポートへだけ転送する機器。MACアドレステーブルで学習する。

疑問 5 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

Switch Port object

スイッチの接続口。VLANへの所属(アクセス/トランク)が設定される単位。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

OS

DNS Resolver object

OSの中で、アプリの名前解決要求を受けてDNSサーバーへ問い合わせる窓口(スタブリゾルバ)。

疑問 4 件 ・ レベル: intermediate / advanced

OS object

通信設定の保持者であり、プロトコル処理の実行者。アプリはOSを通じて通信する。

疑問 4 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

Web / Application

Browser object

URLを入口に、名前解決と接続をOSへ依頼し、コンテンツを描画するアプリケーション。

疑問 5 件 ・ レベル: beginner / intermediate / advanced

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