- 日本文教出版 情報C -

第2章 ネットワークとコミュニケーション
第2節 ネットワークのしくみ

1 コンピュータネットワーク

1706-1
【教師向けコメント】 ネットワークの概念について学習できます。
【生徒向け】 学校内のLANについて、実際にどうなっているか、見てみよう。

1706-2
【教師向けコメント】 ピア・ツー・ピア方式、クライアント・サーバ方式について学習できます。
【生徒向け】 ピアツーピア型とクライアント・サーバ型のそれぞれの特徴を表に整理してみよう。また、校内にあるサーバの役割を調べてみよう。

1706-3
【教師向けコメント】 クライアント・サーバ方式について、宅急便のしくみを例に学習することができます。
【生徒向け】 なぜクライアント/サーバ型のシステムを使うのかを考えてみよう。

2 ネットワークを支える技術

1702
【教師向けコメント】 周波数変調の説明は、ディジタル信号をアナログ信号に変換するわかりやすい例です。実際に波形を見せたり音を出したりするとより理解がしやすくなります。
【生徒向け】 データを転送するときには、回線の状況によりそのまま伝わるとは限りません。そこで、データの始まりと終わりに印をつけることで、正しくデータをうけとっているかどうかを判断します。

1703
【教師向けコメント】 モデムを使ったコンピュータ間の通信仕方と、データの流れについて学習することができます。
【生徒向け】 アナログ信号とディジタル信号を変換する位置に、モデムがあります。

1709-1
【教師向けコメント】 IPアドレスの必要性や役割について学習することができます。
【生徒向け】 IPアドレスは、一台一台重複しないでつけることがとても大切です。アドレスを管理している組織同士で連携しあって同じアドレスにならないようにしています。自分が使っているコンピュータのIPアドレスがどうなっているかを見てみましょう。

1709-2
【教師向けコメント】 IPアドレスそのものを学習することができます。
【生徒向け】 ピリオドで区切られた4つの数字は、それぞれ0から255まであります。

1709-3
【教師向けコメント】 ネットワークでデータが正しく送られるしくみ、ルータの役割、ルーティングテーブル、ホップカウントについて学習することができます。
【生徒向け】  

1707-1
【教師向けコメント】 プロトコルの概念や役割を、電話を例にして、学習することができます。
【生徒向け】 コンピュータを線でつないだだけでは情報のやりとりができません。ネットワークでデータをやりとりするときの決まりごとをプロトコル(通信規約)といいます。

1707-2
【教師向けコメント】 パケットの必要性や構成について学習することができます。
【生徒向け】 ネットワークでのデータは「パケット(小包)」という単位でやりとりされます。また、パケットが無事に届くためには「ヘッダ」に書き込まれた情報が重要になります。

1707-3
【教師向けコメント】 ネットワークのトラブルに対処するためには、こうしたプロトコルの階層構造に対する理解が必要となります。内容的に難しいと思われる場合は、1707-3-01および02の静止画を使って、説明するとよいでしょう。
【生徒向け】 プロトコルは1つではなく、層を作って、それぞれの役割をはたしています。ネットワークがうまくつながらないという場合は、どの層での問題なのかをはっきりさせることが第一歩です。

1710-1
【教師向けコメント】 ドメインネームの考え方、しくみ、意味を学習することができます。
【生徒向け】 身近に見られるドメインネームを探して、グループ分けをしてみましょう。

1710-2
【教師向けコメント】 DNS(ドメインネームシステム)、ネームサーバ、ドメインネームからIPアドレスの取得の仕方などを学習することができます。
【生徒向け】 クライアントが問い合わせたドメインネームがみつからなかった場合、ネームサーバ同士が連携して、問い合わせ先を探します。この仕組みがあるおかげで、それぞれのネームサーバは自分が管轄する部分についてだけ知っていればよく、インターネット全体についての膨大な情報を知っている必要はありません。

3 世界とつながるコンピュータ

1711-1
【教師向けコメント】 Webページを取得するしくみについて、URLからIPアドレスを獲得し、Webサーバからファイルを取得する手順について学習しましょう。
【生徒向け】 Webページのデータがどのようにして自分のコンピュータにやってくるのかという仕組みとURLとは何かをつかんでください。

1711-2
【教師向けコメント】 Webページが表示されるしくみ、ハイパーテキストの構造について学習しましょう。
【生徒向け】 ここではWWWの仕組みをつかんでおきましょう。HTMLはテキストファイルなので、エディタでも書くことができます。また、ホームページ作成ソフトでも作ることができます。

4 インターネット上のさまざまなサービス

1714-1
【教師向けコメント】 電子メールの仕組みについての概要を学習できます。素材1714-2,3と合わせて学習すると良いでしょう。
【生徒向け】 電子メールがどのような仕組みでやりとりできるのかをおさえておきましょう。携帯での電子メールも同様の仕組みで動いています。

1714-2
【教師向けコメント】 電子メールの仕組みについて、もう一歩踏み込んだ学習ができます。
【生徒向け】 電子メールサービスは、郵便局の私書箱のシステムと似ています。通常の郵便とちがうのは自分でとりにいかなくてはならない点です。プロバイダやセンターに問い合わせてからではないとメールがうけとれない場合があるのは、このためです。

1714-3
【教師向けコメント】 電子メールを利用する上で知っておくべきことを学習できます。
【生徒向け】 メールアドレスは、ドメイン名とメールボックスの名前を組み合わせてできています。

1714-4
【教師向けコメント】 MIMEは、英語のテキストでしかやりとりできなかった電子メールを、日本語でやりとりや、添付ファイルとして写真などのデータもいっしょに送ることができるようにしたプロトコルです。
【生徒向け】 MIMEプロトコルの役割についてまとめてみましょう。

5102-1
【教師向けコメント】 チェーンレターがなぜいけないのか、ネットワーク利用者のマナーの観点から考えておく必要があります。
【生徒向け】 チェーンレターの被害に遭わないための工夫について考えてみましょう。

5102-2
【教師向けコメント】 チェーンレターを種類別に分け、実例をあげておくことが大切です。
【生徒向け】 チェーンレターにはどのようなタイプのものがあるのか分類してみましょう。

5102-3
【教師向けコメント】 チェーンメールはなぜ禁止された行為であるのかまとめておく必要があります。
【生徒向け】 チェーンレターが送られてきた場合に困ることをあげてみましょう。次に、チェーンレターが禁止されている根拠について考えてみましょう。

1707-3
【教師向けコメント】 ネットワークのトラブルに対処するためには、こうしたプロトコルの階層構造に対する理解が必要となります。内容的に難しいと思われる場合は、1707-3-01および02の静止画を使って、説明するとよいでしょう。
【生徒向け】 プロトコルは1つではなく、層を作って、それぞれの役割をはたしています。ネットワークがうまくつながらないという場合は、どの層での問題なのかをはっきりさせることが第一歩です。

5 共有とセキュリティ

1713-3
【教師向けコメント】 コンピュータウィルスやクラッキングに対する防衛策について学習することができます。
【生徒向け】 自分が使っているパソコンに、ウィルスからコンピュータを守るためにどんな対策がされているか調べてみましょう。

1715-1
【教師向けコメント】 ネットワーク上でなぜセキュリティが重要なのか、なぜパスワードが必要なのかを説明しています。パスワードは、ネットワーク全体の安全性を高めるためになくてはならないものなのです。銀行のATMでパスワードの入力を求められるのは、キャッシュカードが本人のものかを確認し、他人が悪用できないようにするためです。これと同じように、ネットワーク上のセキュリティを必要とされるところでは、パスワードの入力を求められるのです。ネットワーク上で他人のパスワードを盗んで行われる犯罪の代表的なものにクラッキングがあります。クラッキングは悪意を持ってネットワークに不正に侵入し、ネットワークにつながっているコンピュータのデータを盗んだり破壊します。従って、ネットワークで使用するパスワードは厳重に管理しなければなりません。
【生徒向け】 これからのネットワーク社会ではパスワードの管理はかかせません。銀行のATMでの例を参考にしながら、自分のパスワード管理をどうしていくか、よく考えておきましょう。

1715-2
【教師向けコメント】 パスワードの管理方法と実際のパスワードの設定方法について学習できます。
【生徒向け】 他人のパスワードを利用してネットワークに入ることは犯罪です。パスワードの管理の甘さが周囲にまで大きな迷惑をかけてしまう場合もあります。

6 正確で効率的な情報の伝達

2111-1
【教師向けコメント】 冗長なデータを圧縮する一つの方式「ラン・レングス法」について学習することができます。画像には同じ色の点が連続していることが多いため、ラングレス法での圧縮が効果的です。身近なFAXの送受信にもこの技術が使われています。
【生徒向け】 データ圧縮方法の1つにラン・レングス法があります。ここでは圧縮の方式について概念的に理解しましょう。

2111-2
【教師向けコメント】 冗長なデータを圧縮する方法の一つ、ハフマン法について学習することができます。ハフマン法は、「出現頻度が高いデータほど短いコードを与える」ことで圧縮を行います。
【生徒向け】 より高度な圧縮法である「ハフマン法」について、「出現頻度が高いデータほど短いコードを与える」という考え方をつかみましょう。

2112
【教師向けコメント】 静止画および動画の代表的な圧縮方式JPEGおよびMPEG2の圧縮率について学習することができます。静止画像の代表的な圧縮方式であるJPEGでは、データ量を1/5から1/50に圧縮することが可能です。圧縮率を高くすると画質の劣化しますが、1/10程度の圧縮率では、画質の劣化がほとんどわかりません。ディジタルビデオカメラのDV録画方式は、動画の情報量を独自の方式で1/10程度に圧縮し、ビデオテープにディジタル録画します。DVDが採用している動画圧縮方式では、1/25から1/100という高い圧縮率となっています。また、なぜデータを圧縮する必要があるのか、データ通信と関連して説明すると効果的です。
【生徒向け】 どの程度データが圧縮されるのか、代表的なJPEG方式やMPEG2方式を例に、イメージをつかみましょう。