インターネットとは何か
10台のコンピューターを直接つなぎ合わせるには45本のケーブルが必要です。インターネットはスイッチとルーターでこれを回避しています。
地下鉄に乗っていて、家にいる友だちに写真を送るとしましょう（これは作り話の例です）。あなたのスマートフォンは写真を携帯電話の通信網に渡します。友だちのスマートフォンは、居間のWi-Fiルーターから写真を受け取ります。その間で写真はいくつもの別々の会社の機械を通りますが、そのとおりの道筋をだれも前もって決めてはいません。それでも写真は届きます。そのしくみを知るために、もっと小さなネットワークから始めましょう。
10台のコンピューター、45本のケーブル
2台のコンピューターなら、1本のケーブルか一つの無線リンクで話ができます。では10台にして、どのコンピューターからもほかの全部へ専用のケーブルを引いてみましょう。MDNのインターネットのしくみのガイドは、その費用を数えています。ケーブルは45本で、各コンピューターに差し込み口が9個必要です。計算は10 × 9 ÷ 2です。各機械はほかの9台への線が必要で、どのケーブルにも両端があるので合計を半分にします。20台なら同じ計算で190本です。本数は機械の数のほぼ2乗で増えるので、こんなふうにネットワークを作る人はいません。
ふつうの解決策は、スイッチと呼ばれる小さなコンピューターです。各機械はスイッチへのケーブルを1本ずつ持つので、10台なら10本ですみ、スイッチがそれぞれのメッセージを正しい機械に渡します。スイッチは、ネットワーク機器に固定された番号であるMACアドレスで機械を区別します。一つの建物の中ならこれでうまくいきます。けれども、地球上のすべての機器を覚えなければならないスイッチはうまくいかないでしょう。
家の箱は、あなたのネットワークをほかのみんなのネットワークにつなぐ
ネットワークとネットワークの間の仕事はルーターが受け持ちます。ルーターは別の種類のアドレス、IPアドレスを読みます。IPアドレスは住所に近いもので、機器がどのネットワークに属しているかを表します。そのおかげでルーターは、機器ごとの決まりではなく、アドレスのまとまりごとに一つの決まりを持てばすみます。家のルーターは家庭のネットワークをインターネットサービスプロバイダー（ISP）につなぎ、ISPどうしもルーターをつなぎ合っています。インターネットとは、つながり合ったネットワークの網全体のことです。だからインターネットは「ネットワークのネットワーク」と呼ばれます。
写真はばらばらになって出ていく
昔の電話は、通話している間じゅう、沈黙の時間も含めて、2台の電話の間に1本の回線をまるごと確保していました。インターネットは別のやり方をします。データはパケットと呼ばれる小さな断片に切り分けられ、パケットはそれぞれ行き先のアドレスを持っています。何百万人ものパケットが、同じケーブルを順番に使います。一つがなくなっても、送り直すのはその断片だけです。道筋がこわれても、残りは別の道を通れます。これをパケット交換と呼びます。
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着いたパケットの番号を見てみましょう。速い下の道を通るパケットは、上の道のパケットを追い越すことがあります。次にメニューでリンクを切ってもう一度送ってみましょう。ルーターはすべてを切れた所を避けて送ります。ただし、R5とサーバーの間のリンクを切ると、何も届きません。サーバーにはその接続一つしかないからです。
インターネットはWebではない
歴史に入る前に、もう一つ区別しておきます。インターネットとWebは同じものではありません。インターネットはつながったネットワークの集まりです。Webはその上で動くサービスの一つで、WebサーバーがWebブラウザーにページを送ります。メール、ビデオ通話、オンラインゲームは、同じネットワークを使う別のサービスです。チャットアプリやゲームは、Webページを一つも開かずに一日じゅうインターネットを使うことができます。
- 1969: ARPANETの最初のメッセージ「LO」、UCLAからSRIへ
- 1980: UDPがRFC 768で定められる
- 1981: IPv4がRFC 791で定められる
- 1983: 1月1日、ARPANETがTCP/IPに切り替わる
- 1987: DNSの標準RFC 1034とRFC 1035
- 2011: 2月3日、IANAが最後の空きIPv4ブロックを割り振る
- 2017: IPv6がRFC 8200として公開される
- 10台のコンピューターを、どの2台の組にも専用のケーブルがあるようにつなぐには、ケーブルは何本必要ですか？
- では20台なら？
- 真ん中にスイッチを一つ置くと、10台のコンピューターに何本のケーブルが必要ですか？
- ルーターは何と何をつなぎますか？
- 別々のネットワーク
- キーボードと画面
- 1台のコンピューターの中の二つのプログラム
- Webページどうし
- 正しい文はどれですか？
- Webはインターネットの上で動くサービスである
- インターネットはWebの中の一つのプログラムである
- メールが動くにはWebが必要である
- インターネットとWebは一つのものの二つの名前である
- パケット交換とは何ですか？
- データをアドレスつきの断片に切り分け、リンクを共有すること
- 会話ごとに1本の回線をまるごと確保すること
- こわれたケーブルを新しいものと取り替えること
- すべてのメッセージを2回送ること
- 大きなファイルをパケットに切り分けると何が便利ですか？
- なくなった断片だけを送り直せ、パケットはこわれたリンクを避けて進める
- ファイルが小さくなる
- だれもパケットを読めない
- パケットは決してなくならない
- 1969年のARPANETの最初のメッセージは、どの2文字でしたか？
- ARPANETがTCP/IPに切り替わったのは何年ですか？
- シミュレーターではパケットが順番どおりでなくサーバーに着きました。サーバーはどうやってメッセージを組み立て直しますか？
- 各パケットのシーケンス番号で
- パケットの色で
- サーバーの時計の時刻で
- 組み立て直せない
- 「インターネットとWebは同じものだ。」 インターネットはつながったネットワークです。Webはその上で動くサービスの一つで、サーバーがブラウザーにページを送ります。メール、ビデオ通話、ゲームは同じネットワークを使いますが、Webの一部ではありません。
- 「写真を送ると、スマートフォンが友だちのスマートフォンまで直通の回線を開く。」 それは昔の電話のしくみで、回線交換と呼ばれます。インターネットは写真をパケットに切り分け、それぞれのパケットがほかのみんなのパケットとケーブルを共有しながら、自分で道を見つけます。
- 「Wi-Fiのアンテナが全部立っていれば、インターネットは使える。」 Wi-Fiは、機器とルーターの間の短い無線の区間にすぎません。アンテナが全部立っていれば、その区間は問題ないということです。ルーターとISPの間のリンクが止まっていれば、やはりページは読み込めません。
- インターネットは、ルーターでつながった多くのネットワークである。
- スイッチはMACアドレスで一つのローカルネットワークの中の機械をつなぎ、ルーターはIPアドレスでネットワークの間を転送する。
- データはリンクを共有するパケットとして運ばれ、別々の道筋を通ることがある。
- Web、メール、ゲームはインターネットの上で動くサービスである。
このコースの出典 (28)
- (checked 2026-10-17; reordered 2026-10-19: standards first, then official documentation, then operators and papers, history sources last)
- IETF RFCs (rfc-editor.org): RFC 768 UDP (1980, 8-byte header)
- RFC 791 IPv4 (1981, 32-bit addresses, "does not provide a reliable communication facility", TTL field "measured in units of seconds" but every module must decrease it by at least one, so it is only an upper bound)
- RFC 792 ICMP (Time Exceeded)
- RFC 801 NCP/TCP transition plan (1 January 1983)
- RFC 894 Ethernet (1500-byte payload)
- RFC 1034 and RFC 1035 DNS (1987, HOSTS.TXT kept by SRI-NIC, labels up to 63 octets and names up to 255, TTL in seconds)
- RFC 1122 (127.0.0.0/8 loopback)
- RFC 1918 private addresses (10/8, 172.16/12, 192.168/16)
- RFC 2131 DHCP, RFC 3022 NAT, RFC 3596 AAAA records, RFC 3849 and RFC 5737 documentation addresses, RFC 4271 BGP-4, RFC 4291 IPv6 text form, RFC 6298 TCP retransmission timer (initial RTO 1 second)
- RFC 6335 port ranges (0-1023, 1024-49151, 49152-65535)
- RFC 7766 DNS over TCP, RFC 8200 IPv6 (128-bit addresses, Hop Limit)
- RFC 8446 TLS 1.3 (one round-trip handshake)
- RFC 9000 QUIC and RFC 9114 HTTP/3, RFC 9110 HTTP semantics (status code classes)
- RFC 9293 TCP (three-way handshake, sequence numbers)
- IANA: ip-parameters registry (recommended default TTL 64)
- IPv4 free pool depleted 3 February 2011 (NRO and ARIN announcements)
- Official documentation: MDN Web Docs "How does the Internet work?" (45 cables for 10 computers, switches, routers, MAC and IP addresses, internet and web)
- "What is a URL?", "HTTP response status codes" (developer.mozilla.org)
- Cloudflare Learning Center: "What is DNS?" (four kinds of DNS server, 8 steps of an uncached lookup, browser and OS caches, TTL)
- "What is HTTP/3?" (cloudflare.com/learning)
- Google Chrome Help, "Browse in Incognito mode" (support.google.com/chrome/answer/95464, checked 2026-10-19: Incognito limits what is saved to the device; websites and organisations that manage your network, like your school, employer or internet service provider, may be able to observe your activity)
- Operators and papers: root-servers.org (13 root name servers run by 12 organisations, 2047 instances on 2026-10-17)
- Jacobson and Karels 1988, Congestion Avoidance and Control (loss mostly congestion)
- History blocks only: UCLA Samueli School of Engineering, Internet50 (first ARPANET message "LO", UCLA to SRI, 29 October 1969, 22:30)
- historyofinformation.com and Wikipedia ARPANET (Kline)
- Spiceworks/SRI history (HOSTS.TXT kept by SRI-NIC)
- Numbers (2^32, 2^96, 45 and 6 cables, packet counts, round-trip times)
確認日: 2026-10-17