･ プロトコルの階層化の概念を理解し、それを具現化しているプロトコル体系の一つであるインターネットプロトコルスイートを取り上げ、これに関わる具体的かつ標準的な技術を理解していること。
・TCP/IPプロトコルスタックにおける各層の役割やカプセル化の概念を理解するとともに、小規模なネットワークの物理設計・論理設計と、実際のルータ・スイッチ等のネットワーク機器を用いた構築ができるようになること。
概要:
1学年の「コンピュータリテラシ」、「創造工学」、2学年の「プロジェクト実習」をベースに、ネットワーク技術の基礎やインターネットで用いられるTCP/IP技術の基本を学習する。
授業の進め方・方法:
座学での授業を中心にグループ学習や演習を取り入れる。シミュレータやルータ実機等を用いた演習については、本科目の進度に合わせて通信工学基礎実験の授業にて実施し、両科目合わせて実践的なネットワーキング技術の修得を目指す。
注意点:
講義では授業資料をプロジェクタ投影しながら板書も併用して詳しい解説を行う。投影資料のハンドアウトを配布するが、板書する内容も多いのでしっかりノートをとること。また資料は必ずファイリングしておくこと。不明な点は担当教員に質問するなど、積極的な学習を心がけてもらいたい。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
科目ガイダンス
ビデオ教材を視聴し、この科目での学習内容を概観する。 |
この科目のシラバスを把握する。
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| 2週 |
ネットワークの役割と分類を理解する。
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LAN,WANの違い、代表的なネットワークトポロジを説明できる。。
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| 3週 |
通信プロトコルとプロトコルの階層化について理解する。 |
通信プロトコルが必要な理由、複数のプロトコルを階層化して整理する意味を説明できる。
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| 4週 |
OSI参照モデルについて理解する。
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OSI参照モデルのそれぞれの層の役割を説明できる。
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| 5週 |
OSI参照モデルについて理解する。
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OSI参照モデルのそれぞれの層の役割を説明できる。
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| 6週 |
OSI参照モデルについて理解する。カプセル化の概念を理解する。学習 |
OSI参照モデルのそれぞれの層の役割を説明できる。
カプセル化の概念を説明できる。
コリジョンドメイン、ブロードキャストドメインを説明できる。
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| 7週 |
物理層の役割について理解する。 |
物理メディアの種類と規格を説明できる。
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| 8週 |
データリンク層の役割について理解する。 |
EthernetでのCSMA/CDの仕組みを説明できる。MACアドレスの構成について説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
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| 10週 |
中間試験解説 |
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| 11週 |
ネットワーク層の役割について理解する。 |
ネットワーク層の役割を説明できる。ICMPを用いたPingによる疎通確認のしくみを説明できる。
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| 12週 |
IPアドレスの基礎を理解する。 |
ネットワーク部とホスト部、クラスA～Cについて説明できる。サブネットマスクの役割を説明できる。
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| 13週 |
ルーティングの基礎を理解する。 |
ルータの役割を説明できる。ルーティングテーブルの見方が分かる。
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| 14週 |
トランスポート層とアプリケーション層の役割について理解する。 |
トランスポート層・アプリケーション層の役割を説明できる。
TCPとUDPの違いを説明できる。主要なアプリケーションプロトコルのポート番号が分かる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
TCPプロトコルの動作概要について理解する。
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スリーウェイハンドシェーク、確認応答などのTCPの動作を具体的に説明できる。
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| 2週 |
TCP/IP通信の流れ
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ARPによるIPアドレス取得、ルータでのパケット中継、ポート番号でのアプリケーションへのデータ受け渡しといった一連の動作の概要を説明できる。
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| 3週 |
IPアドレスのサブネットについて理解する。
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サブネットが必要な理由を説明できる。
サブネット化の概念を説明できる。
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| 4週 |
IPアドレスのサブネット設計法を演習を通じて理解する。 |
様々な条件のもとでサブネットを設計できる。
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| 5週 |
IPアドレスのサブネット設計法を演習を通じて理解する。 |
様々な条件のもとでサブネットを設計できる。
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| 6週 |
ルータの内部構成とコマンド体系を理解する。 |
ルータで使用されているメモリの種類とそこに格納されるデータを分類できる。
ルータのコマンドラインインタフェースでの動作モードの違い等を説明できる。
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| 7週 |
TCP/IP技術についての学習内容を振り返える（中間まとめ学習）。 |
TCP/IP技術についての学習を振り返える
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| 8週 |
中間試験
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験解説 |
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| 10週 |
ルーティング方式（スタティック）について理解する。 |
スタティックルーティングによる経路制御方法を説明できる。
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| 11週 |
ルーティング方式（ダイナミック）について理解する。 |
ダイナミックルーティングによる経路制御の方法をRIPを例に説明できる。
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| 12週 |
ルータでのルーティング設定方法を習得する。 |
ルータでのスタティックルーティングおよびダイナミックルーティング(RIP)の設定・動作確認ができる。
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| 13週 |
トラブルシューティング技法を習得する。 |
OSI階層モデルに基づいたトラブルシューティング技法を説明できる。
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| 14週 |
アドレス変換技術とIPv6の概要を理解する。 |
NAT/NAPTの動作概要を説明できる。IPv6のIPアドレスについて説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験解説 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。 | 3 | 前2 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | 整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。 | 1 | |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 3 | |
| コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 2 | |
| システムプログラム | コンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの位置づけを説明できる。 | 2 | |
| 情報通信ネットワーク | プロトコルの概念を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6 |
| プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6 |
| ローカルエリアネットワークの概念を説明できる。 | 3 | 前2 |
| インターネットの概念を説明できる。 | 4 | 前2 |
| TCP/IPの4階層について、各層の役割を説明でき、各層に関係する具体的かつ標準的な規約や技術を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8,前11,前12,前13,前14,後2,後3,後4,後5 |
| ネットワークを構成するコンポーネントの基本的な設定内容について説明できる。 | 3 | 後6 |
| 有線通信の仕組みと規格について説明できる。 | 3 | 前7,前8 |
| 基本的なルーティング技術について説明できる。 | 4 | 前13,後10,後11,後12 |
| その他の学習内容 | コンピュータウィルスやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。 | 2 | |
| コンピュータを扱っている際に遭遇しうる脅威に対する対策例について説明できる。 | 2 | |