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【ITパスポート試験対策】ネットワーク・TCP/IP・サブネットマスク・データベースをやさしく解説!

スマ☆ハピ
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「ネットワークが苦手」は、今日で終わりにしましょう!

ITパスポートの勉強をしていると、
「ネットワークって言葉が多すぎて分からない……」
「TCP/IPって結局なんなの?」
「サブネットマスクの255って何?」
「データベースになると、さらに分からない……」

と感じることはありませんか?

実は、これらはバラバラに覚える必要はありません。
ネットワーク → TCP/IP → IPアドレス → サブネットマスク
という順番で理解すると、かなり分かりやすくなります。

そしてデータベースも、
「たくさんの情報を、あとから探しやすく整理しておく仕組み」
と考えれば大丈夫です。

この記事では、ITパスポート試験で重要なポイントを中心に、初心者の方でも理解できるように、できるだけやさしく説明します。

1.ITパスポートの「ネットワーク」とは?

ネットワーク

ネットワークとは「コンピュータ同士をつなぐ仕組み」

ネットワークを一言でいうと、コンピュータ同士をつないで、情報をやり取りする仕組みです

たとえば、スマートフォンで動画を見るとします。
スマートフォンだけで動画を作っているわけではありません。
インターネットを通して、動画を保存しているサーバからデータを受け取っています。

つまり、スマホ → ネットワーク → サーバという流れです。

ネットワークは、コンピュータの世界にある「情報の道路」のようなものです。

LANとWANの違い

ITパスポートでは、LANとWANの違いも重要です。

用語意味イメージ
LAN狭い範囲のネットワーク家・会社
WAN広い範囲のネットワーク地域・国・世界

LANは、Local Area Networkの略です。
会社の中にあるパソコンをつないだネットワークなどがLANです。

一方、WANは、Wide Area Networkの略です。
離れた場所にあるネットワーク同士をつなぐような、広い範囲のネットワークです。

覚え方

LAN=近い
WAN=広い
まずはこれで十分です。

ネットワーク機器も覚えておこう

ネットワークには、いろいろな機器があります。
特に覚えておきたいのが、

  • ハブ
  • スイッチ
  • ルータ
  • 無線LANアクセスポイント
  • NIC

です。

ルータとは?

ルータは、異なるネットワーク同士をつなぐ機器です。
たとえば、自宅のネットワークとインターネットをつなぐ機器をイメージしてください。
「どちらのネットワークへ送ればいい?」と考えて、データの道案内をします。

スイッチとは?

スイッチは、同じネットワーク内にある機器をつなぐために使われます。

会社のパソコンが何台もある場合、
パソコン

スイッチ

社内ネットワーク
という形で接続できます。

ルータとスイッチの違い

ここは試験対策として重要です。
スイッチ=同じネットワーク内
ルータ=異なるネットワーク間
と覚えておきましょう。

2.TCP/IPとは?インターネット通信のルール

Good.bad

TCP/IPは「通信のルールの集まり」

TCP/IPという言葉を見ると、難しく感じますよね。

でも、まずは、TCP/IP=ネットワーク通信で使われるルールの集まりと考えてください。

人間同士でも、会話をするにはルールがあります。
相手の言葉が分からなければ、会話が成立しません。
コンピュータも同じです。
「どんな形式で送る?」
「どこへ送る?」
「ちゃんと届いた?」
などのルールが必要です。

その代表がTCP/IPです。
IPAの現行シラバスでも、TCP/IPはネットワークアーキテクチャとして扱われています。
TCP/IPの階層モデルは4層で整理されています。

TCPとIPは役割が違う

TCP/IPという名前ですが、TCPとIPは同じものではありません。
ここは試験で迷いやすいところです。

TCP

TCPは、データを正確に届けるための仕組みです。
イメージとしては、「ちゃんと届きましたか?」と確認しながら通信する仕組みです。

IP

IPは、データを目的地へ届けるための仕組みです。
「どこへ送る?」という部分を担当します。

つまり、
TCP=きちんと届ける
IP=届ける場所を決める
と覚えると分かりやすいです。

UDPも一緒に覚えよう

TCPとセットで出てきやすいのがUDPです。
UDPはTCPよりも、通信の処理を軽くすることを重視します。

そのため、

  • 動画配信
  • 音声通信
  • リアルタイム通信

などで利用されることがあります。

ざっくり比較すると、

項目TCPUDP
信頼性高いTCPより低い
処理重め軽い
特徴正確さを重視速さや軽さを重視

試験では、
TCP=信頼性
UDP=高速・軽量
という組み合わせを覚えておきましょう。

3.IPアドレスとサブネットマスクを理解しよう

パソコン画像

IPアドレスとは「コンピュータの住所」

ネットワークを理解するために欠かせないのがIPアドレスです。

IPアドレスは、ネットワーク上の機器を識別するための番号です。

たとえば、192.168.1.10のような数字です。
住所にたとえると、IPアドレス=ネットワーク上の住所と考えると分かりやすいです。

IPv4とIPv6

IPアドレスには代表的にIPv4とIPv6があります。

種類特徴
IPv432ビット
IPv6128ビット

IPv4では、192.168.1.10のように、4つの数字で表します。

一方、IPv6は、2001:db8::1のように、16進数を使って表します。

試験対策

まずは、
IPv4=32ビット
IPv6=128ビット
を覚えましょう。

4.サブネットマスクとは?「255」の意味まで理解!

2進数

サブネットマスクは「ネットワーク部とホスト部を分ける」

ここが今回の重要ポイントです。
サブネットマスクとは、IPアドレスのどこまでがネットワーク部なのかを示すものです。

少し難しく聞こえますよね。
そこで、住所で考えてみましょう。
たとえば、「○○県〇〇市○○町123番地」という住所があったとします。
この住所には、地域を表す部分個人の場所を表す部分があります。

IPアドレスも同じです。
ネットワーク部=どのネットワークなのか
ホスト部=そのネットワークのどの機器なのか
を表します。

「192.168.1.10/24」の/24とは?

ITパスポートで非常に重要なのが「/24」です。
たとえば、192.168.1.10/24と書かれていたとします。

この「/24」は、先頭から24ビットがネットワーク部という意味です。
IPv4は32ビットなので、32 − 24 = 8となります。

つまり、
24ビット=ネットワーク部
8ビット=ホスト部
です。

255.255.255.0は何を意味する?

「/24」と、255.255.255.0は同じ内容を表せます。

つまり、192.168.1.10/24192.168.1.10255.255.255.0
は、ネットワーク部を24ビットとする点で対応しています。

なぜ255なの?

IPv4は、0と1を使う2進数で考えます。
8ビットをすべて1にすると、11111111になります。

これを10進数にすると、255です。
そのため、サブネットマスクでは255が登場します。

ここは、255=8ビット全部がネットワーク部と理解しておくと便利です。

5.ネットワークで頻出のDNS・DHCP・MACアドレス

ネットワーク

DNSとは?

DNSは、ドメイン名とIPアドレスを対応させる仕組みです。

たとえば、人間は、example.comのような名前のほうが覚えやすいですよね。
コンピュータの通信ではIPアドレスが使われます。

そこで、ドメイン名 → IPアドレスへ変換する役割をDNSが担います。

覚え方

DNS=名前をIPアドレスに変えるです。

DHCPとは?

DHCPは、ネットワークに接続する機器へ、IPアドレスなどの設定を自動的に行う仕組みです。

たとえば、自宅のWi-Fiにスマートフォンを接続したとき、自分でIPアドレスを毎回設定する必要はありません。
DHCPなどの仕組みによって、自動的にネットワーク設定が行われます。

覚え方

DHCP=IPアドレスを自動設定です。

MACアドレスとは?

MACアドレスは、ネットワーク機器を識別するための固有の情報です。

IPアドレスと混同しやすいので注意しましょう。
ざっくり、
IPアドレス=ネットワーク上の住所
MACアドレス=ネットワーク機器の識別番号
と考えてください。

6.データベースとは?情報を整理して保存する仕組み

データベース

データベースとは?

データベースとは、大量のデータを整理して保存し、必要なときに取り出せるようにする仕組みです。

たとえば、学校の生徒名簿を考えてみましょう。
紙に、

  • 学籍番号
  • 名前
  • 年齢
  • クラス

などを書いて保存するとします。

人数が1万人になったら、探すだけでも大変です。
そこでコンピュータを使って整理します。
これがデータベースの基本的な考え方です。

7.関係データベースを理解しよう

テーブル・レコード・フィールド

ITパスポートでは、関係データベースが重要です。
関係データベースでは、データを表形式で管理します。

たとえば、

ID名前年齢部署
001山田25営業
002佐藤30総務
003鈴木28営業

この表を、テーブルといいます。

1行分のデータを、レコードといいます。

「名前」「年齢」「部署」などの項目を、フィールドといいます。

ここはセットで暗記

テーブル=表
レコード=行
フィールド=列

です。

8.主キーと外部キー

主キーとは?

主キーとは、テーブルの中から1つのレコードを一意に識別するための項目です。
たとえば社員番号です。
社員番号が、
001
002
003
と全員違えば、誰のデータなのかを区別できます。

これが主キーです。

覚え方

主キー=その人を特定する鍵

です。

外部キーとは?

外部キーは、別のテーブルと関連付けるために使う項目です。
たとえば、「社員テーブル」と「部署テーブル」があるとします。
社員テーブルに部署IDを持たせれば、どの社員がどの部署に所属しているかを関連付けられます。

覚え方

主キー=自分の表を特定
外部キー=別の表とつなぐ
です。

9.SQLとは?データベースへ命令する言葉

データベースから情報を取り出すときには、SQLという言語を使います。
ITパスポートでは、基本的なSQLも押さえておきましょう。

SQL役割
SELECTデータを取り出す
INSERTデータを追加する
UPDATEデータを更新する
DELETEデータを削除する

特に、SELECT=取り出すは必ず覚えたいポイントです。

10.ネットワークとデータベースを一緒に考える

ここまでの内容を、ひとつにつなげてみましょう。
スマートフォンからネットショッピングをするとします。
まず、スマートフォンはネットワークへ接続します。

IPアドレスなどを使って通信します。

TCP/IPなどの通信ルールに従います。

DNSによってドメイン名からIPアドレスを調べます。

サーバへ通信します。

サーバ側ではデータベースから商品情報を取り出します。

商品情報がスマートフォンへ表示されます。

つまり、
ネットワークが「情報を運ぶ仕組み」
TCP/IPが「通信のルール」
IPアドレスが「ネットワーク上の住所」
サブネットマスクが「住所の中のネットワーク範囲を区切るもの」
データベースが「情報を整理して保存する仕組み」
です。

この流れが分かれば、バラバラだった用語が一気につながります。

11.ITパスポート試験で狙われやすいポイント

チェックポイント

試験直前なら、まず次を確認してください。

用語これだけは覚える
LAN狭い範囲のネットワーク
WAN広い範囲のネットワーク
ルータ異なるネットワークを接続
スイッチ同じネットワーク内を接続
TCP信頼性を重視
UDP軽量・高速な通信に向く
IP宛先へ届けるための仕組み
IPアドレスネットワーク上の住所
IPv432ビット
IPv6128ビット
サブネットマスクネットワーク部を区切る
/24先頭24ビットがネットワーク部
DNSドメイン名とIPアドレスを対応
DHCPIP設定などを自動化
MACアドレス機器を識別する情報
データベースデータを整理・保存
テーブル
レコード
フィールド
主キーレコードを一意に識別
外部キーテーブル同士を関連付け
SELECTデータを検索・取得

まとめ|4つをバラバラに暗記しないことが合格への近道

元気女子画像

今回のポイントを最後に整理します。

ネットワーク

コンピュータ同士をつないで情報をやり取りする仕組み

TCP/IP

ネットワーク通信で使われるルールの集まり

IPアドレス

ネットワーク上の機器を識別する住所

サブネットマスク

IPアドレスのネットワーク部とホスト部を区切るもの

DNS

ドメイン名とIPアドレスを対応させる仕組み

DHCP

IPアドレスなどのネットワーク設定を自動化する仕組み

データベース

大量のデータを整理して保存する仕組み

テーブル

データを表形式で管理するもの

レコード

表の1行分のデータ

フィールド

データの項目

主キー

レコードを一意に識別するための鍵

外部キー

別のテーブルとデータを関連付ける鍵

最後に覚えるなら、この10個

試験直前なら、まず次の10個を口に出して確認してください。

① TCP=信頼性
② IP=宛先
③ IPアドレス=住所
④ サブネットマスク=ネットワーク部を区切る
⑤ /24=先頭24ビットがネットワーク部
⑥ DNS=名前とIPアドレスを対応
⑦ DHCP=ネットワーク設定を自動化
⑧ テーブル=表
⑨ 主キー=一意に特定
⑩ SELECT=データ取得

この10個がつながれば、ネットワークとデータベースはかなり見通しがよくなります。
ITパスポートのテクノロジ系は、用語をただ暗記するよりも、「何のために使うものなのか」を理解することが大切です。

ネットワークは

「情報を運ぶ」。
TCP/IPは「通信のルール」。
IPアドレスは「住所」
サブネットマスクは「住所の範囲を区切る」。
データベースは「情報を整理する」。

このイメージを頭に残しておきましょう。

スマ☆ハピ
スマ☆ハピ

最後までお読みいただき、ありがとうございます!
これからも一緒に成長し、共に学んでいきましょうね!
次回もお楽しみに!

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