Cisco Certified Support Technician: Networking(CCST Networking) のナレッジマップ
Cisco Certified Support Technician: Networking(CCST Networking) の主要概念 59 件と、そのつながり。上のマップでノードをクリックすると関連用語や前提をたどれます。下は全概念の索引で、定義と「前提・関連する概念」への内部リンクを掲載しています。
概念一覧(59)
IP アドレス(IPv4/IPv6)
ネットワーク上のホストを識別する番号。IPv4 は32ビットをドット区切り4組(192.168.1.10)、IPv6 は128ビットをコロン区切り16進で表しアドレス枯渇を根本解決する。同一リンク内通信用の fe80:: リンクローカルアドレスが自動構成される。
前提: リンクローカルアドレス
関連: IPv6アドレス
PDU・フレーム・パケット
各階層でやり取りされるデータのまとまりをPDU(プロトコルデータユニット)と呼び、階層ごとに呼び名が変わる。データリンク層ではフレーム、ネットワーク層ではパケット、トランスポート層ではセグメントと呼ぶ。
暗号化
データを鍵で変換し許可された者だけが復号できるようにする技術。対称鍵/非対称鍵、保管時/転送時がある。
ポート番号
同じ IP アドレス上で動く複数のサービスを識別する 16 ビットの番号(例:HTTP は 80、HTTPS は 443、SSH は 22)。TCP・UDP のヘッダーに含まれ、ファイアウォールやセキュリティグループのルールは送信元/宛先ポートで通信を許可・拒否する。
Wi-FiとIEEE802.11
Wi-Fiは無線LAN機器の相互接続性を認証するWi-Fi Allianceのブランド名で、実体はIEEE802.11規格群に基づく。IEEE802.11にはb/g/n/ac/ax/be等の規格があり、それぞれ2.4GHz・5GHz・6GHz帯を使い分けて通信する。
HTTP
Webブラウザとサーバー間でページやデータをやり取りする、暗号化されないアプリケーション層プロトコル(ポート80)。通信内容は平文で盗聴・改ざんの恐れがあるため、現在はTLSで保護されたHTTPSの利用が標準になっている。
前提: 暗号化
関連: HTTPS
ULAとAPIPA
ULA(ユニークローカルアドレス)はIPv6でfc00::/7に定義され、実際に割り当てて使われるのはローカル生成のfd00::/8の範囲となる、インターネットにはルーティングされない組織内限定のアドレス(IPv4のプライベートアドレスに相当)。APIPAはDHCPサーバーが見つからない場合にWindows等が自動的に割り当てる169.254.0.0/16の範囲のIPv4アドレスで、同一セグメント内のみで通信できる。
HTTPS
HTTPをTLSの上に載せて運ぶプロトコル。通常のHTTPと違い通信内容が暗号化され、途中経路での盗聴・改ざんを防げる。ブラウザは証明書を検証してサーバーの正当性を確認し、Webサイトの標準的な通信方式になっている。
前提: 暗号化
関連: HTTP
ICMP
データ転送ではなく制御・診断メッセージをやり取りするプロトコル。ping(到達確認)や traceroute(経路確認)、到達不能・TTL 超過の通知に使われ、ネットワーク疎通トラブルの切り分けに欠かせない。
CIDR 表記
IP アドレス範囲を「/24」のようなプレフィックス長で表す記法。/24 は 256 個、/16 は 65,536 個のアドレスを含み、数字が小さいほど範囲が広い。VPC/VNet やサブネットの設計、ルーティングの最長一致判定、ファイアウォールルールの許可範囲指定など、あらゆるクラウドのネットワーク設計の基礎になる。
IPv6アドレス
128ビットで表現されるインターネット層のアドレス。8つの16ビットフィールドをコロン区切り16進数で表記し、連続する0のフィールドは「::」で1回のみ省略できる。プレフィックス長で表しネットワーク部とインタフェースID(下位64ビット)からなる点がIPv4のサブネットマスクと異なる。
L2スイッチ
MACアドレスに基づきデータリンク層でフレームを転送するスイッチで、MACアドレステーブルの学習・参照によりポート単位でフレームを中継する。IPアドレスやルーティングを扱わず同一ネットワーク(同一サブネット・VLAN)内の転送に限られ、異なるネットワーク間の通信にはL3スイッチやルータが必要となる。VLANやSTPの実装単位でもある。
VLAN(仮想LAN)
物理的な配線を変えずに、スイッチのポートを論理的な複数のブロードキャストドメインに分割する技術。IEEE802.1QのタグVLANはフレームにVLAN IDのタグを付与し、1本のトランクリンクで複数VLANを区別して伝送する。異なるVLAN間の通信にはL3スイッチやルータによるVLAN間ルーティングが必要。
前提: PDU・フレーム・パケット
関連: ブロードキャストドメイン、L3スイッチ
サブネットマスク
IP アドレスのうちネットワーク部とホスト部の境界を示す値(例 255.255.255.0)。CIDR のプレフィックス長と表裏一体の表現で、オンプレのネットワーク機器や一部のクラウド設定ではこのドット区切り表記が使われる。
TCP
コネクション確立(3ウェイハンドシェイク)・順序保証・再送制御を行う信頼性重視のトランスポート層プロトコル。HTTP・SSH・データベース接続など、データの欠落や順序崩れが許されない通信で使われる。
前提: HTTP
IP電話
音声をIPパケットとしてネットワーク経由でやり取りする電話機。従来の電話網を使わずVoIP技術で通話するため、多くはPoEで電源も同じLANケーブルから受電する。
前提: PDU・フレーム・パケット
ipconfigとtracert
Windows環境の基本的なネットワーク診断コマンド。ipconfigは自機のIPアドレス等の設定を表示・更新し(/allで詳細、/releaseと/renewでDHCP再取得)、tracertは宛先までの経路上のルーターを1ホップずつ表示する(Linux/macOSのtracerouteに相当)。
WPA(Wi-Fi Protected Access)
無線LANの暗号化・認証規格。WEPの脆弱性を受けて登場した初代のWi-Fi Protected Access(WPA)はTKIPを使うが現在は非推奨で、より強固なWPA2・WPA3への移行が進んでいる。
DHCP
ネットワークに接続した機器へIPアドレスなどの通信に必要な設定情報を自動的に割り当てるプロトコル。管理者が機器ごとに手動でIPアドレスを設定する手間を省ける。
ブロードキャストドメイン
ブロードキャストフレームが到達しうる範囲を指し、L2スイッチで接続された同一ネットワーク(同一VLAN)全体が1つのブロードキャストドメインとなる。L2スイッチはコリジョンドメインを分割してもブロードキャストドメインは分割せず、ルータやVLAN分割によってのみブロードキャストドメインは分離される。ブロードキャストドメインが大きいほどブロードキャストストームの影響範囲も広がる。
前提: PDU・フレーム・パケット、L2スイッチ
関連: VLAN(仮想LAN)
WPA3とSAE
無線LANのセキュリティ規格WPA3が採用する鍵確立方式SAE(Simultaneous Authentication of Equals、Dragonfly)。WPA2-PSKの4ウェイハンドシェイクが抱えたオフライン辞書攻撃の弱点を、通信傍受だけでは総当たり検証できない方式で解消する。
UDP
コネクションを確立せず、順序保証や再送を行わない軽量なトランスポート層プロトコル。オーバーヘッドが小さく高速なため、DNS 問い合わせや動画/音声ストリーミングなど、多少の欠落より低遅延を優先する通信に使われる。
無線LAN
電波を用いてケーブルなしで端末をネットワークに接続する技術(WLAN)。IEEE802.11規格群(b/g/n/ac/ax/be等。11n=Wi-Fi 4、11ac=Wi-Fi 5、11ax=Wi-Fi 6、6GHz拡張=Wi-Fi 6E、11be=Wi-Fi 7)に基づき、アクセスポイントを介したインフラストラクチャモードや端末同士が直接通信するアドホックモードがあり、暗号化にはWPA2/WPA3が用いられる。Wi-FiはWi-Fi Allianceの相互接続認証ブランドで、無線LANの俗称としても使われるが厳密には同義ではない。
アドレスクラスとパブリックアドレス
IPv4アドレスは先頭ビットのパターンによりクラスA〜Eに分類され(クラスAは1〜126、クラスBは128〜191、クラスCは192〜223で始まる等)、クラスによって既定のネットワーク部/ホスト部の境界が決まる。プライベートアドレスと異なりインターネット上で一意にルーティングされるアドレスをパブリックアドレスと呼ぶ。
MACアドレステーブルとMACアドレスフィルタリング
MACアドレステーブルはL2スイッチが学習した「MACアドレスとポートの対応」を記録する表で、これに基づきフレームを該当ポートへ転送する。MACアドレスフィルタリングはポートごとに許可するMACアドレスを制限し、未登録の機器の接続を拒否するアクセス制御手段。
前提: PDU・フレーム・パケット
関連: L2スイッチ
デフォルトルート(デフォルトゲートウェイ)
宛先が自分のネットワーク外のパケットを託す出口。ip route(または route -n)で確認し、無いと外部へ一切出られない。ルーティングテーブルの誤りは ip route del/add default で訂正する。
ファイアウォール
通信を許可・拒否のルールに従って制御する仕組み。Linux では iptables/firewalld で実現し、クラウド環境ではセキュリティグループなどとして提供される。
ping/traceroute(疎通・経路調査)
ネットワーク障害を層ごとに切り分ける道具。ping(ping6)は ICMP で相手まで届くかを確認、traceroute/tracepath は経由ルータを1ホップずつ表示して停止点を特定する。tracepath は特権不要で MTU も調べる。
関連: ICMP
L3スイッチ
L2スイッチの高速な物理・データリンク層処理に、ネットワーク層のルーティング機能を統合したスイッチで、VLAN間ルーティングなどをハードウェア(ASIC)処理により高速に行う点がソフトウェアルーティング中心のルータと異なる。1台でVLANの作成とVLAN間の中継を完結できるため、大規模LANの基幹(コア)スイッチとして広く用いられる。
関連: L2スイッチ、VLAN(仮想LAN)
プライベートアドレス
RFC 1918で定義された組織内ネットワークでのみ使用するIPv4アドレス空間(10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16)。インターネット上ではルーティングされず、外部通信にはNAPTによるグローバルアドレスへの変換が必要となる。
WPA2-PSKとWPA2-Enterprise
WPA2には認証方式が2種類ある。WPA2-PSK(WPA2-Personal)は全端末が共通の事前共有鍵(パスフレーズ)で認証する簡易な方式で家庭・小規模拠点向き、WPA2-Enterpriseは802.1X/RADIUSで端末・利用者ごとに個別認証する方式で、大規模組織や利用者単位のアクセス管理に向く。
伝送媒体(UTP・同軸ケーブル・光ファイバ)
有線ネットワークの伝送媒体。UTP(非シールドツイストペア)は銅線を撚り合わせてノイズの影響を抑えたケーブルでLAN配線の主流(最長約100m)、同軸ケーブルは中心導体を編組シールドで覆った古い規格、光ファイバは光信号で伝送し電磁干渉を受けず長距離・高速な通信に使われる(レーザー光を使うシングルモードファイバは長距離向け、LED光源のマルチモードファイバは短中距離向け)。
セルラー通信
携帯電話網が提供する無線通信方式。Wi-Fiが免許不要の周波数帯を使うのに対し、セルラー通信は通信事業者が政府から割り当てを受けた免許制の周波数帯を使い、広いエリアをカバーする基地局(セル)を通じて通信する。
前提: Wi-FiとIEEE802.11
コネクタ(RJ-45/RJ-11)
ケーブルを機器に接続するコネクタ規格。RJ-45は8本の心線を持つツイストペアケーブル用のコネクタでイーサネットの標準、RJ-11は電話線(アナログ回線)用の4〜6心のコネクタで、見た目は似ているがRJ-45より小さい。
FTP・SFTP・TFTP(ファイル転送プロトコル)
ファイル転送用プロトコル群。FTP(ポート20/21)は平文で認証・データを送るため盗聴に弱く、SFTPはSSH(ポート22)上で暗号化して転送する安全な方式、TFTP(ポート69・UDP)は認証なしの軽量な転送でルータ等の設定ファイル転送に使われる。
前提: 暗号化
非重複チャネル
2.4GHz帯の無線LANでチャネル同士の電波干渉を避けるために選ぶ、周波数が重ならない組み合わせ(一般に1・6・11ch)。隣接するアクセスポイントに異なる非重複チャネルを割り当てることで通信品質を保つ。
nslookup
指定したドメイン名に対応するIPアドレス(またはその逆)をDNSサーバーに問い合わせて表示するコマンド。名前解決がうまくいかない障害の切り分けや、不審なドメインの調査に使う。
オンプレミス
サーバーやネットワーク機器を自社の施設内に設置し自ら運用する形態。クラウドと対比され、初期投資や運用の手間がかかる一方、データやシステムを自社の管理下に置ける。クラウドと組み合わせるハイブリッドクラウドの構成も一般的。
関連: ハイブリッドクラウド
SFPとPoE
SFP(Small Form-factor Pluggable)はスイッチやルーターの拡張スロットに挿す交換可能な光/銅トランシーバモジュール。PoE(Power over Ethernet)はデータと電力を同じイーサネットケーブルで同時に送る技術で、IP電話やアクセスポイント、監視カメラ等に別途電源工事なしで給電できる。
前提: IP電話
SSID
無線LANのアクセスポイントを識別する名前(Service Set Identifier)。クライアントは接続先のSSIDを選び、対応する認証・暗号化方式(WPA2/WPA3等)でアクセスポイントに接続する。ブロードキャストを止めても盗聴で判明しうるため、単独のセキュリティ対策にはならない。
TCP/IPモデル
通信機能をOSI参照モデルより簡略化した4階層(アプリケーション層・トランスポート層・インターネット層・ネットワークインタフェース層)で捉えるモデル。実際のインターネット技術(TCP/IP)はこのモデルに基づいて実装されており、現場ではOSIよりTCP/IPモデルが参照されることが多い。
前提: OSI参照モデル
VPN(仮想プライベートネットワーク)
公衆ネットワーク上に暗号化された仮想的な専用回線を構築し、拠点間や在宅勤務者と社内ネットワークを安全に接続する技術。トンネリングと暗号化により通信内容の盗聴・改ざんを防ぐ。
前提: 暗号化
ネットワーク設定(ip/ifconfig/nmcli)
ホストのネットワーク設定を参照・変更する。現行標準は ip コマンド(ip addr アドレス・ip route ルート)、従来は ifconfig/route。ip や ifconfig の変更は一時的で再起動で消え、恒久化は NetworkManager の nmcli や設定ファイル。ifup/ifdown は設定ファイルに基づく起動/停止。ホスト名は /etc/hostname。
SSH
ネットワーク越しに暗号化された通信でリモートのサーバーへ安全にログイン・操作するプロトコル(TCP 22番)。Linux のリモート管理の標準手段。
前提: 暗号化
カプセル化と非カプセル化
上位層のデータに下位層のヘッダ(およびトレーラ)を順次付加してPDUを構成する処理をカプセル化、受信側で下位層から順にヘッダを取り除き上位層へ渡す処理を非カプセル化という。OSI参照モデルの各層はこの処理により独立性を保ち、下位層は上位層のデータ内容を意識せず転送できる。イーサネットフレームにIPパケットが格納され、IPパケットにTCPセグメントが格納される階層構造がその典型例である。
グローバルユニキャストアドレス
IPv6においてインターネット上で一意にルーティング可能なアドレス。先頭が2000::/3の範囲に属し、IPv4のグローバルアドレスに相当する。リンクローカルアドレスとは異なりルータを越えて到達可能であり、SLAACやDHCPv6で自動設定される。
前提: IP アドレス(IPv4/IPv6)、IPv6アドレス
関連: リンクローカルアドレス
リンクローカルアドレス
IPv6において同一リンク内でのみ有効なアドレスで、fe80::/10の範囲を用いる。ルータを越えて転送されず、インタフェースには自動的に必ず付与される点でグローバルユニキャストアドレスと異なる。近隣探索プロトコル(NDP)などリンク内制御通信に用いられる。
前提: IPv6アドレス
関連: グローバルユニキャストアドレス
エンドポイント(端末)
ネットワークの末端に接続され、利用者が直接操作したりデータをやり取りしたりする機器の総称。コンピュータ・スマートフォン・IP電話・プリンタ・IoT機器・サーバーなどが含まれる。
前提: IP電話
TelnetとRDP
遠隔の機器を操作するためのプロトコル。Telnet(ポート23)は通信内容が暗号化されない旧式のリモートログイン方式で現在は非推奨、RDP(Remote Desktop Protocol・ポート3389)はWindowsのデスクトップ画面をグラフィカルに遠隔操作するプロトコル。
前提: 暗号化
Wiresharkとパケットキャプチャ
ネットワーク上を流れるパケットを取得・解析するオープンソースのパケットアナライザ。取得結果は.pcap形式で保存でき、各層のヘッダーやペイロードを詳細に確認できるため、通信トラブルの原因調査やプロトコルの学習に使われる。
前提: PDU・フレーム・パケット
OSI参照モデル
ネットワーク通信の機能を7つの階層(物理層・データリンク層・ネットワーク層・トランスポート層・セッション層・プレゼンテーション層・アプリケーション層)に分けて整理した標準モデル。各層の役割を理解することでプロトコルの位置づけを把握できる。
NAT(ネットワークアドレス変換)
プライベート IP アドレスをパブリック IP アドレスへ、またはその逆へ変換する仕組み。ルータやゲートウェイで動作し、組織内の多数の端末が少数(または1つ)のパブリック IP を共有してインターネットへ出られるようにする(NAPT/IPマスカレード)。Linux では iptables の MASQUERADE ターゲット等で実現する。
無線LANの周波数帯(2.4/5/6GHz帯)
2.4GHz帯は障害物に強く到達距離が長い一方、電子レンジ等との干渉やチャネル数の少なさが弱点。5GHz帯はチャネル数が多く高速だが到達距離が短い。6GHz帯(Wi-Fi 6E/7)はさらに広い連続帯域を持ち、既存機器との干渉が少なく多数の高速チャネルを確保できる。
関連: Wi-FiとIEEE802.11
CDP(Cisco Discovery Protocol)
隣接するCisco機器同士がデバイス種別・ホスト名・IPアドレス・接続ポートなどの情報をL2で交換し、トポロジを把握するためのCisco独自プロトコル。ベンダー非依存のLLDPと異なりCisco機器間でのみ動作するが、情報漏えいのリスクから外部接続ポートでは無効化することがある。
デジタル証明書
認証局(CA)が発行する、公開鍵とその所有者を結び付けて正当性を保証する電子的な証明書。Webサーバーの証明書はブラウザがHTTPS接続時に検証し、なりすまされたサイトでないことを確認する。
前提: HTTPS
ハイブリッドクラウド
パブリックとプライベート(オンプレ)を組み合わせて連携させる形態。規制とクラウドの柔軟さを両立。
関連: オンプレミス
DNS(ドメインネームシステム)
人間が覚えやすいドメイン名(例:example.com)とIPアドレスを対応付ける仕組み。利用者がドメイン名を入力するだけで、対応するサーバーのIPアドレスへ自動的に到達できるようにする。
DoS攻撃/DDoS攻撃とSYN Flood攻撃
DoS攻撃は単一の攻撃元から大量の要求や不正なパケットを送りつけ、サービスを提供不能にする攻撃。DDoS攻撃は多数の踏み台(ボットネット等)から同時に行う分散型のDoS攻撃で、発信元が分散するため遮断が難しい。SYN Flood攻撃はTCPの3ウェイハンドシェイクを悪用し、SYNパケットだけを大量送信してACKを返さず、サーバ側に大量の接続待ち(半接続)状態を残してリソースを枯渇させるDoS攻撃の代表例。SYN Cookieなどで対策する。
前提: PDU・フレーム・パケット
性能の指標(IOPS/スループット/帯域幅/レイテンシー)
性能を測る基本語彙。IOPS=1 秒あたりの I/O 回数(小さなランダムアクセスの指標、EBS io2 等)。スループット=単位時間のデータ量(MB/s、大きな連続転送)。帯域幅=回線容量。レイテンシー=1 操作の遅延。ワークロードに合う指標で設計・監視する。

