Ｐｙｔｈｏｎで動かしながら学ぶコンピュータネットワーク

本書の特徴。１．Ｐｙｔｈｏｎで動かしながら学べる。ＯＳＩ参照モデルやＴＣＰ／ＩＰといった基盤技術を、単なる文章の解説ではなく、提示されたサンプルをベースに自らコーディングしながら学びます。ノードやリンク、パケットなどのクラスを自分で拡張するうちに、プロトコルの仕組みや挙動を体感できます。２．シンプルなシミュレータだから、理解しやすい。既存の高機能シミュレータは便利な反面、設定の複雑さやライセンス費用が初学者には障壁でした。そこで、機能を絞り、極力シンプルな設計とすることで、初学者にも理解しやすいシミュレータを開発しました。ノード、リンク、パケットという３つのクラスを軸に、スイッチング、ルーティング、ＴＣＰのハンドシェイク、輻輳制御、さらにはＴＬＳハンドシェイクまで段階的に追加していきます。３．学習環境の整備が簡単。Ｇｏｏｇｌｅ　Ｃｏｌａｂを利用するので、ブラウザさえあればＯＳの違いを意識せずに学習を始められます。もちろん、複数台の物理デバイスや複雑なネットワーク設定も必要ありません。

★さあ、基本を徹底的に体感しよう！★

著者が独自開発したシミュレータを使って、コンピュータネットワークの挙動をPythonで学ぼう！
スイッチング、ルーティング、TCPのハンドシェイク、輻輳制御、TLSハンドシェイクが、この一冊でわかる！

本書の特徴は大きく3つあります。

1. Pythonで動かしながら学べる
OSI参照モデルやTCP/IPといった基盤技術を、単なる文章の解説ではなく、提示されたサンプルをベースに自らコーディングしながら学びます。ノードやリンク、パケットなどのクラスを自分で拡張するうちに、プロトコルの仕組みや挙動を体感できます。

2. シンプルなシミュレータだから、理解しやすい
既存の高機能シミュレータは便利な反面、設定の複雑さやライセンス費用が初学者には障壁でした。そこで、機能を絞り、極力シンプルな設計とすることで、初学者にも理解しやすいシミュレータを開発しました。ノード、リンク、パケットという3つのクラスを軸に、スイッチング、ルーティング、TCPのハンドシェイク、輻輳制御、さらにはTLSハンドシェイクまで段階的に追加していきます。

3. 学習環境の整備が簡単
Google Colabを利用するので、ブラウザさえあればOSの違いを意識せずに学習を始められます。もちろん、複数台の物理デバイスや複雑なネットワーク設定も必要ありません。

【サポートサイト】
https://www.conecolab.com

【主な内容】
0章　ネットワークの基礎知識
1章　コンピュータネットワークの基本要素
2章　ネットワークと時間
3章　スイッチとMACアドレス
4章　MACアドレス学習とループ回避
5章　IPパケットとフラグメント
6章　ルーティングプロトコル
7章　レイヤとカプセル化
8章　アドレスの問い合わせ
9章　IPアドレスの配布と変換
10章　コネクションと信頼性
11章　確認応答と再送制御
12章　輻輳とウィンドウ制御
13章　待ち行列と通信品質
14章　アプリケーションとデータ転送
15章　暗号化と鍵交換

目次

第0章　ネットワークの基礎知識
0.1　コンピュータとネットワークの発展
0.2　プロトコルとは
0.3　通信の種類
0.4　MACアドレスとIPアドレス
0.5　代表的なネットワーク機器

第1章　コンピュータネットワークの基本要素
1.1　ノード
1.2　リンク
1.3　パケット
1.4　パケット転送
1.5　可視化
演習課題

第2章　ネットワークと時間
2.1　時間の重要性
2.2　Packetクラスの改良
2.3　Linkクラスの改良
2.4　Nodeクラスの改良
2.5　実装まとめ
2.6　シミュレーションの実行
演習課題

第3章　スイッチとMACアドレス
3.1　ローカルネットワークとは
3.2　スイッチ
3.3　MACアドレス
演習課題

第4章　MACアドレス学習とループ回避
4.1　フォワーディングテーブルの更新
4.2　スパニングツリープロトコル（STP）
演習課題

第5章　IPパケットとフラグメント
5.1　インターネットとIP
5.2　ネットワークアドレスとサブネットマスク
5.3　ルータ
演習課題

第6章　ルーティングプロトコル
6.1　ルーティングプロトコルとは
6.2　OSPF
6.3　LSA
6.4　最短経路の計算
演習課題

第7章　レイヤとカプセル化
7.1　レイヤとアドレス
7.2　カプセル化
演習課題

第8章　アドレスの問い合わせ
8.1　ARPによるMACアドレス解決
8.2　DNSによるIPアドレスの問い合わせ
演習課題

第9章　IPアドレスの配布と変換
9.1　DHCPによるIPアドレスの配布
9.2　NAT
演習課題

第10章　コネクションと信頼性
10.1　コネクション型とコネクションレス型
10.2　UDPによるコネクションレス型通信
10.3　TCPによるコネクション型通信

ほか

本の帯に関して

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