インターネットの仕組みとは?初心者でも理解できる図解講座

インターネットの仕組みとは?初心者でも理解できる図解講座

インターネットは直感的に使用できるため、普段からその仕組みを考えることは少ないかもしれません。

通信の仕組みは現在、全世界に広がっています。しかし目に見えるものではないせいか、その仕組みを理解できない人が大勢いることも確かです。

今回の記事では私たちがインターネットを使用できる仕組みについて、分かりやすく図を交えながら解説していきます。

インターネットの仕組みとは?

インターネットの仕組みとは

私たちが普段何気なく使っているインターネットは、回線や基地局など世界中に張り巡らされた通信インフラの上に成り立っています。

ブロードバンドとは?

1999年、ADSLでのネット接続が開始されると、それまでの主流であった電話回線の接続から高速大容量の通信が可能なブロードバンドの利用が盛んになっていきました。

ブロードバンドとは、明確な定義があるわけではありませんが、一般的に通信速度が毎秒500キロバイトを超えるような回線のことを示しています。

ADSL、光ファイバー、CATVなどが代表的なブロードバンドの回線になります。このブロードバンドが普及したことで、それまで、画像の読み込みに数十秒もかかっていたような時代から、現在のような快適にインターネットが使用できる環境が整ったのだといえます。

意識することは少ないかもしれませんが、ウェブサイトの閲覧、メールの送受信、動画の再生やブログの更新作業など、インターネットを利用して行うことは全て回線を通してやりとりされています。

しかし、メール一つをとってもそうですが、相手を間違えずに正確に情報が届くのを不思議に思ったことはありませんか?実は、インターネットには”情報を送信”するための面白い仕組みがあります。

ルータの役割とIPアドレス

ルータの役割とIPアドレス

ただの機械であるコンピュータは、それだけではデータの送受信をすることができません。

ですが、”IPアドレス”という仕組みがそれを可能にしています。
実感が湧きにくいかもしれませんが、世界中のコンピュータにはIPアドレスが割り振られています。このIPアドレスは、現実世界で言う”住所”のような役割を果たしているため、コンピュータは送信先の情報を間違うことなく情報を送信できるのです。

このIPアドレスは、機器ごとに固定で割り振られている場合もありますが、多くの場合ルータによって、接続されているそれぞれの機器に割り振られることになります。

IPアドレスは10進数の8桁の形式で表されます。理論上43億個の固有の番号を割り当てることができたIPアドレスですが、残念ながら”将来的”に枯渇することが問題になっています。

IPv4からIPv6へ

IPv4からIPv6へIOT(Internet of Things:モノのインターネット化)と言った言葉に代表されるように、家電や小物にコンピュータを内蔵するような時代になってきました。こうした電子化の進歩によってコンピュータの数が膨大な量になることが予測されており、IPv4では量が足りなくなる可能性があります。

これを受けて、現行のIPアドレスであるバージョン4(IPv4)からバージョン6(IPv6)への以降が進められています。

このIPv6は、約340澗通り(澗は10の128乗)の識別ができるようになっており、約43億個(億は10の32乗)の識別しかできないIPv4に比べて膨大な数になるため理論上枯渇しないと言われています。ただ、個人や企業からすると導入のメリットがないことや、対応機器が限られてくるなどの問題で移行は上手く行っていないとも言えます。

ドメインとサーバーの仕組み

ドメインとサーバーの仕組み

IPアドレスは、WEBページの閲覧にも役立っています。私たちが普段使用しているブラウザは、世界中にあるWWWサーバーに保管されているWEBコンテンツを自分のPCに向けて配信し、表示させる役割をしています。

皆さんが利用している”URL”は、目的のページが存在するサーバー上の住所を表しているもので、世界に二つと存在しないものです。ブラウザにURLを送信するというのは、サーバーにWEBページのデータを要求するという行為になっています。この要求に対して、サーバーがWEBページの元になるデータをブラウザに返すことで、WEBページの閲覧が可能になるのです。

DNS(Domain Name System)とは?

実際にはサーバーもコンピュータになりますから、本来ならIPを指定しなければなりません。機械はIPアドレスしか扱うことができません。ただ、IPアドレスのままだと人間が理解しづらくなっています。そのため人間が理解できるようにドメインという概念を作り、そのドメインとIPアドレスをつなぐ仕組みとしてDNSという仕組みが生まれました。

DNS(Domain Name System)とは

現在は、ドメイン名をIPアドレスに変換して機械が認識できる形式にしてからデータをやり取りするようなシステムが採用されているため、私たちが普段IPアドレスを意識することは少なくなっています。この、IPアドレスとドメインを相互に変換して通信を行う仕組みをDNSと言い、DNSのサーバーは世界中に存在しています。

詳しくはこちらの記事で解説しています。

こうして私たちはインターネットを使用することができるようになっているのです。インターネットを利用することの代表的なものはメールやネットサーフィンと言えるでしょう。その、ネットサーフィンの仕組みはどのようになっているのでしょうか?

インターネットでできること

インターネットでできること

WEBページの元になっているのはテキストファイルなのですが、通常のテキストファイルとは異なる性質を持つ”ハイパーテキスト”と呼ばれるものが使用されています。ハイパーテキストはタグで指定すること音楽や画像の埋め込みや文字装飾が可能になる特殊なテキストです。代表的なものにHTML言語がありますが、他にも複数種類存在しています。

WEBページの閲覧(ネットサーフィン|上と対応させた呼び方|)

WEBページを閲覧するときは、サーバー上に保管されたハイパーテキストや参照ファイルをブラウザ上にダウンロードしていることになります。この際、まずハイパーテキストが先に読み込まれ、続いて画像などの参照ファイルが読み込まれる仕組みになっています。

ブログ、サイト運営

こうした仕組みの中で、私たちもドメインを取得してサーバーにWEBページのデータを送信することで、全世界に自分のコンテンツを公開することができるようになります。それがサイト運営と呼ばれるものです。サイト運営にはサーバー・ドメイン運用に少しばかりの予算が必要ですが、ブログであればわざわざサーバーやドメインを揃えなくても無料で利用できるサービスも多くあります。

ドメイン、サーバーやサイト運営の仕組みついてはこちらの記事で詳し解説していますでの参考にしてくださいね。
https://gekkan-fukugyou.jp/what-is-a-domain/

上り速度と下り速度って何?

WEBデータをサーバーにアップロードするときの速度のことを「上り速度」といい、逆にサーバー上にあるデータをブラウザにダウンロードする時の速度のことを「下り速度」と言います。基本的に上りよりも下りの方が圧倒的に多く通信することになりますので、下り速度が速い方がストレス無く、ネットサーフィンを楽しむことができます。

メール機能が使える仕組み

メール機能が使える仕組み

私たちが普段使用しているメールアドレスにも、インターネットの通信の仕組みが利用されています。例えば、「gekkan-fukugyou@gmail.com」というメールアドレスを取得したのであれば、そのアドレスはこれまでに解説した”ドメイン”と同じように世界に一つしか存在しないものになりますよね。

この例では”gekkan-fukugyou”の部分がアカウント名になるので、任意の文字列を指定してメールアドレスを取得することで、メールサービスのサーバー上でその領域が使用できるようになります。

メール機能が使える仕組み

通信の順番として、まず、自分のメーラー(メールを送受信するためのソフト)から自分のメールサーバーにデータを送信し、その後、”宛先”の情報を元に自分のサーバーから相手のメールサーバーにデータが送信されます。そして、その後は、相手のメーラーが相手のメールサーバーに情報を取得しに来ることで”メールの送受信”がなされています。

通常は、メーラーを開いた同時に自分のメーラーに新しい情報を取得してくれるので普段、この作業を意識することはほとんどなく、相手のパソコンが自分のパソコンに直接メールを送っているように感じることでしょう。

ここまでがインターネットの仕組みとして、初心者が理解しておくべき内容になります。それでは、インターネットを実際に導入するにはどうしたら良いのでしょうか?

インターネット初心者向けのプロバイダ

初心者向けのプロバイダ

インターネットを提供する業者のことを”インターネットプロバイダ(単純にプロバイダと略されることもあります)”と呼びます。携帯電話やタブレット、ポケットWi-Fiではなく、自宅に固定で回線を引く場合にはプロバイダ契約が必須になります。プロバイダは無数に存在していますが、初心者が契約したほうが良いプロバイダはほぼ以下の5社に絞られると言えます。それでは、この6社の特徴を紹介しますので、参考にしてみてください。

まず、基礎知識として現在、普及している回線の中で最もオーソドックスなものが光回線です。低価格で大容量高速通信ができるので、これを選んでおけば間違いありません。

1.フレッツ光

フレッツ光はNTTが提供しているので非常に信頼度が高く戸建てタイプの場合で最大1Gbpsの通信が可能なので、映画など大容量の内容を観ても大丈夫です。
プロバイダとキャリアをまとめて低価格で光回線を提供しているプランを”コラボレーションモデル”と呼びます。携帯電話を利用していている人は各キャリアに該当するサービスを利用する方がより安値で光回線を利用できます。

気になる方はこちらから⇒フレッツ光の月額料金がびっくりするほど安くなる。

2.auひかり

auユーザーにオススメしたいのが、”auひかり”です。携帯キャリアがauで、かつ自宅に光回線を引きたい場合はプロバイダと携帯キャリアをau系列に揃えることで通信費全体の料金を安く済ませることができます。

3.docomo光

同様に、docomoユーザーにオススメしたいのが”ドコモ光”になります。こちらも、docomoユーザーでかつ光回線を引きたい場合には、プロバイダと携帯キャリアをdocomo系列に揃えることで通信費を抑えることができます。

4.SoftBank光

SoftBankのコラボレーションモデルもSoftBank光と呼ばれ、SoftBankユーザーがお得に光回線を使用できる内容になっています。
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5.NURO光

通常のユーザーであれば光回線で充分なインターネットを楽しむことができますが、もっと大容量でネットを楽しみたいに人にはNURO光がオススメです。この回線は非常に速度が出ることで有名で最大で2Gbps(通常の光回線の2倍)の速度でインターネットを楽しむことができます。

6.J:COM

テレビの会社であるJ:COMが提供する通信ネットワークを利用したインターネットは、ひかり回線よりはじゃっかん速度が落ちてしまいますが、TVを設置するのと併せて利用している人が多い会社になります。

まとめ

いかがでしたか?今回はインターネットのルーティングやブラウジングの仕組み、メールの送受信の仕組みについて解説してきました。通信インフラは奥が深く、難しいですが、理解を深める上での道標になれば嬉しいです。

インターネットを使って情報発信をしたい方は、以下の記事も参考にしてください。

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