アプリケーション層の基礎技術

■HTTP

・HTTPには、OPTIONS、GET、HEAD、POST、PUT、DELETE、TRACE、CONNECTのメソッドがある。

・GETとPOSTはWebサーバからコンテンツを取得するメソッド。GETは主にWeb閲覧、POSTは掲示板の投稿などに使われる。

・CONNECTはプロキシサーバと接続する際に使われるメソッド。

■DHCP

・DHCPサーバはIPアドレスなどの情報を払い出すサーバ

・DHCPサーバを活用することで設定作業を簡略化し、IPアドレスを有効活用することができる。

・DHCPサーバがダウンするとネットワークに接続できなくなるデメリットもある。

1,DHCPクライアントはDHCPサーバを探すためにDHCPディスカバーを送信する。

2,IPの払い出しが可能な場合、DHCPサーバはDHCPクライアントに対してDHCPオファーを送信する。

3,その後、DHCPクライアントからDHCPリクエストを送信して、DHCPサーバからDHCPアックを応答する。

・DHCPのパケットは同一セグメントにブロードキャストされるので、違うネットワークにDHCPパケットを送信する場合にはDHCPリレーエージェントが必要になる。

ネットワーク層、トランスポート層の基礎技術

■NAT

・プライベートIPをグローバルIPに変換してインターネットに接続する機能

・基本的に1対1の変換をする

・NATテーブルでは、変換前IP、変換後IPを管理する。

■NAPT

・変換前後のIPアドレスに加えてポート番号も認識して変換する機能

・１対多の変換も可能

・NAPTテーブルでは変換前IPとポート番号、変換後IPとポート番号を管理する。

■CGN(NAT444)

・IPSなどの通信キャリアで使用されるNAT機能。

・アクセスのたびにIPアドレスが変わるとオンラインゲームなどで不都合がはっせいするので、クライアントが同一のIPアドレスを使い続けるようになっている。

■IPアドレス

・1~255の数字を4つ組み合わせた4バイトの情報

・自分自身の端末を指定するアドレスとしてループバックアドレスを使える。

　→IPは127.0.0.0/8(127.0.0.1～127.255.255.254)の範囲で使うことができる。

　→自分向けの通信をする処理がある場合、ループバックアドレス利用することで外部からの不正利用を避けることができる。

■ICMP

・ICMPはプロトコル番号が１でTCPでもUDPでもない。

・ICMPにはTypeの領域があり、例えばpingの正常応答の場合はTypeには0が設定され、ルータが知らないネットワークのping応答の場合はTypeには3が設定される。

・ICMPを使った通信で現在の経路よりもよい経路がある場合にはそれを通知するICMPリダイレクトがType5で送信される。

■traceroute

・TTL(生存時間)のパラメータを持ち、目的のIPに到達するまでに経由した装置のIPを要求基に返すようになっているので、目的のIPまでの経路がない状態でも途中までの経路がわかる。

■IPv6

・2バイトの情報を8つに区切って、合計16バイトで装置の宛先を示すことができる。

・表記ルールとして、

　・0で始まる場合、0を省略する

　・すべて0の場合は:0:で省略する
　・連続する:0:は::で省略可能
・IPv4のヘッダは20バイトだが、IPv6のヘッダは40バイト
・拡張ヘッダを使うことで機能を追加することができる。
・IPv6アドレスには以下の種類がある
　・グローバルユニキャストアドレス(グローバルアドレス)
     →200::/3　200で始まる
　・ユニークローカルユニキャストアドレス(プライベートアドレス)
　　→fd::/8　fdで始まる
　・リンクローカルアドレス
　　→fe80::/10　が自由に使える

■マルチキャストアドレス
・マルチキャスト通信ではデータを受け取りたいPCをマルチキャストIPアドレス(224.0.0.0～239.255.255.255)でグループ化する。受信側にも受信するマルチキャストIPが設定されていて、該当するものだけを受信する。

・マルチキャストを実現するためにIGMPというプロトコルが存在しており、PCがマルチキャストグループに所属する際にはIGMP joinが送信され、離脱するときはIGMP leaveを送信する。
・通常、L2SWはマルチキャストフレームを接続しているすべての端末に転送してしまうが、IGMPスヌーピングが有効になっている場合、IGMPメッセージの内容を元にマルチキャストグループが存在するポートを認識し、ふようなパケットを送信しないようにする機能がある。

■TCP
・スライディングウインドウ
　→コネクションが成立した端末同士でデータの受け渡しをする際に、応答を待たずにデータを送信する仕組み。

■ルーティング
・静的ルーティングでは設計した通りの経路選択を行うことができるが、障害発生時などに自動で経路が切り替えられないデメリットがある。
・ルーティングプロトコルにはIGP(RIP,OSPF)とEGP(BGP)の2種類がある。

・RIPは動的ルーティングを行うプロトコルだが、経路情報の更新が30秒周期で行われるため即時性がなく、ホップ数でネットワークを判断するので回線速度を考慮できない。
・RIP2では更新情報を受けとる際の認証機能が追加になっている。IPvに対応したRIPngというものもある。
・OSPFはIFの情報変化をチェックして経路情報を制御する。経路情報は回線情報から求めたコストの値を参考にして選択する。
・コストが同一の場合は負荷分散をして経路を選択する。
・ネットワークが大規模になると動的ルーティングの負荷が大きくなる。それを防ぐためにルータ30台程度で1つのエリアにして、動的ルーティングを行う。
・OSPFではルータ間で経路情報のやり取りの為にLSAと呼ばれる情報を広告する。
・OSPFを扱うルータの中でエリアの代表となる物を代表ルータと呼び、他のエリアや他のプロトコルのエリアの境界に置かれるルータをエリア境界ルータ、AS境界ルータと呼びます。

・BGPはそれぞれのルータが経路情報を持つことによってループを抑止して経路を決定する

















　



　

LPICレベル１ ver5.0の変更点

LPIC101試験がver4.0からver5.0に変わることに関する研修に行ってきたので学んだ内容を記載します。

■systemd

・プロセスを起動させるための仕組み。

・systemdでは管理するタイプをユニットと呼ぶ。

xxxxx.service　　　システムサービス

xxxxx.target　　　serviceユニットをグループ化したもの　

xxxxx.automount　ファイルシステムのオートマウント

xxxxx.device　　　カーネルに認識されたデバイスに対する処理

xxxxx.mount　　　ファイルシステムのマウント

xxxxx.path　　　　ファイルシステムのファイルやディレクトリ

xxxxx.scope　　　外部プロセス

xxxxx.slice　　　　他のユニットから起動されたプロセスを管理

xxxxx.socket　　　通信用のソケット

xxxxx.swap　　　スワップデバイスとスワップファイル

xxxxx.timer　　　システムタイマー

・systemdを扱う上で有効なコマンド

システムがデフォルトで起動するターゲットを確認する

#systemctl get-default

システムがデフォルトで起動するターゲットを設定する

#systemctl set-default <ターゲット名>

自動起動設定の確認(全体)

#systemctl list-unit-files

自動起動設定の確認(個別)

#systemctl is-enabled <サービス名>

自動起動の設定を有効にする

#systemctl enable <サービス名>

自動起動の設定を無効にする

#systemcltl disable <サービス名>

サービスの起動

#systemctl start <サービス名>

サービスの停止

#systemctl stop <サービス名>

ユニットの状態を詳細表示

#systemctl status <サービス名>

ユニットが稼働しているかどうか確認

#systemctl is-active <サービス名>

・systemdのユニットはファイルで定義されている。定義ファイルは以下のフォルダに格納される。

/usr/lib/systemd/system 　パッケージからインストールされたユニット

/etc/systemd/system　　　ユーザが作成したユニット

/run/systemd/system　　　initで起動していたプロセスを起動するためのユニット

■パッケージ管理

・debianのパッケージ管理
debianのパッケージはxxxxx.debファイルを使ってインストールすることができる。
パッケージのインストールはdpkgコマンドとaptコマンドを使う。

パッケージのインストール
#dpkg -i <パッケージファイル名>

パッケージの削除
#dpkg --purge <パッケージ名>　　　※設定も含めて消す
#dpkg  --remove <パッケージ名>　　※設定はそのままでパッケージのみ消す

インストール済みのパッケージの一覧表示
#dpkg -l

dpkgコマンドは依存関係を解決しないが、aptコマンドは依存関係を解決してインストールを行う。

パッケージのインストール
#apt install <パッケージ名>

パッケージの削除
#apt remove <パッケージ名>

インストール済みのパッケージを最新化
#apt update　　　※インストールされているパッケージのデータベースを最新化する
#apt upgrade　　※最新化されたデータベースの内容にパッケージを更新する。

物理層、データリンク層の基礎技術

■フレーム構成
・イーサネットのフレーム構成

・VLANに対応した場合、VLANのフレームが付与される。

・HTTPのパケット構造

■ミラーリング

・パケット取得方法はシェアードHABを使う方法とミラーリング機能を使う方法がある。

・自分宛ではないパケットを取り込む場合には、PCにプロミスキャスモードを設定しておく必要がある。

■タグVLAN

・タグVLANは、IEEE802.1Qとして標準化されている。

・ポートベースVLANはポートごとにVLANを割り当ててネットワークを構成する方式

・タグVLANはフレームの中にVLANタグを付与してネットワークを構成する方式

・タグVALNを2重に付与する方式をQinQ(IEEE802.1ab)と言う

■PoE

・PoEはIEEE802.1afとして規格化されている。

・PoEにはさらに電力を供給するIEEE802.at(PoE+)という規格がある。

■MACアドレス

・MACアドレスは48ビットで構成されている。

・上位24ビットがOUI(ベンダコード)で、下位24ビットが機器コードになる。

■ARP
・ARPはIPアドレスからMACアドレスを取得するプロトコル

・ARP要求はブロードキャストで送信される。該当するIPの機器はARP応答送信する。

・ARPテーブルにはIPとMACの紐づけが記録されるが一定期間で削除される。

■MACテーブル

・スイッチングHUBはMACアドレスとポートを紐づけるMACテーブルを持つ

■全二重通信
・片方向通信はラジオのように一方通行の通信

・半二重通信は双方向の通信はできるが、同時にはできない通信。

・全二重通信は電話のように双方向で同時に通話できる通信。

■STP

・STPはネットワークがループしてブロードキャストストリームを防ぐためのプロトコル。

・STPはループの回避と信頼性向上を目的としている。

・STPは最小のブリッジIDを持つ機器がルートブリッジとなる。

・STPはPCを接続しても直ちに通信が可能にならないデメリットがある。

■リンクアグリケーション

・リンクアグリケーションは複数回線をVLANで論理的に束ねる技術。

・目的は帯域拡大と冗長化

■PPP
・PAPはIDとパスワードを平文で送信
・CHAPはパスワードを暗号化して送る
・PPPを拡張したEAPがある
・イーサネット上でPPPを利用するPPPoEがある

■ルータとL3スイッチ
・ルータは経路制御をするものでスイッチはフレームの転送をするもの
・フィルタリングなどの多機能に重点を置いてるルータに対して、
スイッチングハブは高速化を行うことができる。

■マルチホーミング
・負荷分散をするマルチホーミング機能では中継する装置でフレームのヘッダの情報を書き換える

■WAN高速化
・WANの高速化する装置をWASという。
・WASでは代理応答、キャッシュ蓄積、データ圧縮を使って高速化を実現する。
・WASが故障しても通信を継続するために必要な機能は
　自動的にケーブル接続と同じ状態になる機能
　対向側の故障を検知して通信を継続する機能

■無線の規格
802.11b　2.4Ghz帯の周波数を使用し、最大速度は11Mbps。
802.11g　2.4Ghz帯の周波数を使用し、最大速度は54Mbps。
802.11a　5Ghz帯の周波数を使用し、最大速度は54Mbps。屋外利用不可。

■802.11nの高速化技術
・MIMO　アンテナを複数に束ねて同時に通信する技術
・チャネルボンディング　複数のチャネルを束ねて広帯域の幅で通信する技術
・フレームアグリケーション　宛先が同じ複数のフレームを連結して送信する技術

802.11n 　2.4Ghz/5GHz帯の周波数を使用し、最大速度は600Mbps。
802.11ac　5Ghz帯の周波数を使用し、最大速度は6.9Gbps。

■無線の暗号化技術
・MACアドレスをフィルタリング技術はMACアドレスが偽装可能なため、セキュリティ対策として不十分。
・SSIDのステルス化する技術もSSIDの傍受が可能なのでセキュリティ対策として不十分。

平成30年春午前2

今年もエンベデッドを受験してきたので午前２の結果を書いておきます。
新規の問題が多くて難しかったです。

公式の問題はここにあります。
IPAの公式過去問

私の記憶の範囲で過去問がそのまま出てる問題は「過去問」と書いておきました。

※合ってるか分からないので参考までに。公式回答が出たら更新しておきます。
→公式解答が出てたので自己採点すると、【17/25】だったのでギリギリ受かりました！
やっぱり今回難しかったような。過去問に救われました。
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問０１　エイ
問０２　イ　過去問
問０３　アイ
問０４　イウ
問０５　エ　過去問
問０６　イ
問０７　ウエ
問０８　ア
問０９　イ　過去問
問１０　ア
問１１　イウ
問１２　イ　過去問
問１３　アウ
問１４　ア
問１５　ウ　過去問
問１６　ア　過去問
問１７　イ　過去問
問１８　ウイ
問１９　ア　過去問
問２０　イ
問２１　エ　過去問
問２２　ウ
問２３　ウ
問２４　ウエ　過去問
問２５　ア
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問０１　イ
問０２　イ
問０３　イ
問０４　ウ✕

※JTAGはバウンダリングテストの方式。
問０５　エ✕

※パラレル転送方式では転送クロックを高速化すると、信号到達タイミングの整合を撮ることが難しくなる。
問０６　イ✕

※ロードバランサは、Webサーバの特定のURLにアクセスしてその結果からアプリケーションレベルの稼働監視を行う。
問０７　エ✕

※同一アドレス空間に含まれるスレッド間の通信は、プロセス間の通信と比較して効率的に行われる。
問０８　ア✕

※V操作は待ち状態のプロセスがあればそのプロセスを一つ実行可能状態に移す。
問０９　イ

問１０　ア
問１１　ウ
問１２　イ
問１３　ウ✕

※よくわからない
問１４　ア
問１５　ウ✕

※OR回路だから11，10、01である必要がある。
問１６　ア
問１７　イ✕

※DNSラウンドロビンは一つのURLに複数のIPを割り当てることで実現する
問１８　イ
問１９　ア
問２０　イ
問２１　エ
問２２　ウ
問２３　ウ✕

※よくわからない
問２４　エ✕

※ソフトウェア検証プロセスの目的は、要求事項を適切に反映されている事を確認すること
問２５　ア

平成24年春午前2

公式の問題と回答はここにあります。
IPAの公式過去問

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問０１　ウ
問０２　エ
問０３　エ
問０４　ア
問０５　エ
問０６　イ
問０７　ア
※メールボックスに関する操作でタスクが待ち状態に遷移するのは、
「受信待ちをしているタスクが存在するメールボックスに対して受信処理を行った場合」
受信待ちを待つから待ち状態になるってことかな。
問０８　ウ
※デバイスドライバをアプリケーションタスクとして作成する場合には、
　通常のタスクと異なり、割り込み処理をそのタスク内に定義する必要がある。
問０９　ア
※タスクＢの方が優先度が低いので、タスクＡに割り込まれた前提で最悪値を考える。
※そうするとタスクＡが３０ミリ秒、タスクＢが50ミリ秒なので、
　デッドラインの１００ミリ秒を超えない為に、割り込みハンドラは20ミリ秒以内で
　ある必要がある。
問１０　エ
問１１　ウ
問１２　ウ
問１３　イ
※ＰＬＬのブロック図について記載する。入力信号に対して位相比較器を通して、
　出力信号の前に電圧制御発振器を通す。入力に戻る線には分周器を通す。
問１４　ア
※ＳＳＣＧはスペクトラム拡散クロック発振器の事。
　クロックからの放射ノイズの影響を低減することができる。
問１５　イ
問１６　イ
問１７　エ
※マイコンの問題。ポートＢがカソードだから、Ｌｏｗにする。
　表示は見るからにポートＡなのでそれを選択すればいい。
問１８　ウ
問１９　ウ
問２０　イ
問２１　エ
※ＵＭＬで動的な振る舞いを示すことができるものはシーケンス図。
　それだけで正解がわかる。
問２２　イ
問２３　エ
※リアルタイム構造化分析技法として変換図を用いて制御とタイミングを表現する方法がある。
問２４　ウ
問２５　イ
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平成25年春午前2

先週やった午後2を掲載します。
とにかく最近花粉症がひどくて、集中できてないような気がします。

公式の問題と回答はここにあります。
IPAの公式過去問

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問０１　ウ×
※フォンノイマンボトルネックとはプロセッサと記憶装置との間のデータ転送能力
問０２　エ
※UMAはユニファイドメモリアーキテクチャの事。
メインメモリへのアクセスをすべてのデバイスで共有するメモリアーキテクチャ。
問０３　ア
問０４　ウ×
※スヌープキャッシュは他のコアのキャッシュの更新状態を管理して、
　コヒーレンシを保つ。
問０５　エ
※ISRの処理についての説明。低い優先度の割り込みによる割り込み禁止をすると、
　その間にに発生した高い優先度の割り込みに対する応答時間は長くなる。
問０６　ウ×
※ページフォルトの対策。ここは冷静に計算をすればできそう。
問０７　ウ×
※FIFOの時は参照するしないにかかわらず、最初に入ってきたものを追い出す。
問０８　イ
問０９　ウ
問１０　ウ
※索引方式のディスク管理法はファイルを構成するブロックの位置情報を記憶した
　表を持つ方式。
問１１　ア
※開発ツールのインスペクタは、プログラム実行時にデータの内容を表示する。
問１２　エ×
問１３　ア
問１４　ア×
問１５　ウ
※すべての電流が流れているときにAND回路となるので上の2本は流さないようにしているものが正解
問１６　イ
問１７　ウ×
※論理回路にハザードが発生する原因は素子及び配線の遅延時間のばらつきによるもの
問１８　エ×
問１９　ウ
※共通鍵暗号方式にはDESや、AESなどがある。
問２０　イ
問２１　ア
問２２　イ
問２３　イ×
※上位層の試験が先に終わった後に、それを使って下位層の試験を行うことをトップダウンテストという。
問２４　ア×
※妥当性確認プロセスでは、代表者ソフトウェア製品を使用して、意図した業務が達成できていることを確認する。
問２５　ウ
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