素人LAN日記1【基礎学習その1】


【学習1】まずはネットワークについて本を読み基礎知識をつける。

1999年2月A日
 ネットワーク関係の本を数冊買い込んできて読む。それによるとパソコンのネットワークは次のものから構成されているそうな。

(1)複数のパソコン(サーバーとクライアント)
 サーバー(ファイルサーバー)とは、要するに自分のハードディスクを共用の外付けハードディスクとして他のパソコンに提供するパソコンのこと。サーバーを外付けハードディスクとして利用するパソコンがクライアント。

(2)物理的にパソコンをつなぐ経路
 ケーブルと、HUBと、LANボードでパソコンどうしをつなぐ。
 ケーブルには10BASE-5(最長500m)、10BASE-2(同185m)、10BASE-T(同100m)がある。よく使われているのは10BASE-2と10BASE-Tで、10BASE-2はパソコンやHUBをT型コネクタで数珠つなぎにする時に使い、両端にターミネータというものが必要。10BASE-TはHUBを中心にしてパソコンや他のHUBを星形につなぐ配線に使われる。10BASE-Tでもカテゴリー5という規格のものは100BASE-TXという速いイーサネットにも使用可能。10BASE-TでもHUBとパソコンの接続など通常の目的に使うのはストレートケーブルだが、配線が中で逆になっているクロスケーブルというものもあって、パソコンどうしをケーブルで直接つなぐような特殊な場合に使う。

 HUBはケーブルのテーブルタップみたいなものだ。これでHUBを中心にして多数のパソコンやHUBどうしをつなぐことができる。(HUBどうしを接続する場合はストレートケーブルでHUBのカスケードポートとノーマルポートを接続するか、クロスケーブルでノーマルポートどうしを接続する。)通常の10BASEのイーサネットでは4段まで、100BASE-TXという速いイーサネットでは2段までHUB接続を反復(カスケード接続)できる。(それ以上は通信が信頼できなくなる。)HUBにはただのHUB(リピータHUB)と、交信中のパソコン間だけをつないで交通整理をするスイッチングHUBというものがある。スイッチングHUBを使うと通信の衝突を少なくできる上に100BASE-TXのHUB2段の制限からも逃れることができる。このほかスタッカブルHUBというものがあるが、これは同じ場所で重ねてポート数を増やすのに使う。また、10BASE専用のHUBと100BASE対応のHUBがある。((参考)リピータHUB は通常いずれかのみの対応であるらしい。両方対応のものはデュアルスピードHUBというらしい。スイッチングHUBはデュアルスピードである場合が多いらしい。)

 LANボードはマザーボードに差し込む拡張ボードの一種で、ネットワークアダプター、NICともいう。このボードにケーブルを接続する。拡張ボードを取り付けるスロットには主にISAとPCIという2種があり、LANボードにもISA用とPCI用がある。LANボードによってはIRQやI/Oアドレス(後述)をボード上のジャンパや専用のDOSソフトで設定するものもある。PCI用のLANボードのほうが速く、設定も容易。なお、100BASE-TXの場合はPCIでなくてはいけない。また、接続するケーブルの種類をボード上のスイッチで切り替えるものもある。LANボードは当然サーバーにもクライアントにも必要で、各LANボードがMACアドレスという世界で唯一の識別番号をもつ。LANボードにも10BASE専用のものと100BASE対応のものとがある。

(3)必要なソフト
 まずサーバーにはネットワークOS(以下NOS)というネットワークを実現するOSが必要。NOSにはUNIX、WinNT、NetWareなどがある。(以下WinNTをNT、NetWareをNWと略す)NWにも3.12Jとか4.1Jとかの種類がある。
 クライアントにもクライアントとして機能するためのNOSに応じたソフトをインストールする必要がある。NOSに添付されているが、NOSによってはクライアントのOSがそれを標準装備している場合もある。(その場合でもインストールや設定は必要。)
 さらに、サーバーにもクライアントにも、LANボードを作動させるそのボード専用のLANドライバーというソフトがボードごとにインストールしてある必要がある。同じLANボードでもNOSやOSによってLANドライバーは異なっている。(NOS、OSやLANボードに添付されている。)

(4)通信方法
 Ethernetという通信方法をとるが、10BASEの通常のEthernetのほかに、100BASE-TXという速いEthernetもある。(光ファイバーや、1000BASEなどというものもあるらしい。)また、データ転送の単位であるフレームというもののタイプが異なるいくつかの種類がある。
 また、通信言語(プロトコールという)にTCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、AppleTalk等がある。この言語が共通でないとパソコン間で対話できない。TCP/IPが標準的言語らしいが、IPX/SPXはNWの言語、NetBEUIはMS製品間の言語、AppleTalkはMacの言語である。不思議なことに、同一の物理的LANの上を異なった複数の言語が飛び交っても大丈夫である。なお、プロトコールによって使用されるフレームは異なる。(例えばUNIXやWinNTのTCP/IPではEthernet、NWのIPX/SPXではIEEE802.3やIEEE802.2、MacのAppleTalkフェーズ2ではEthernet SNAP)


【学習2】次にAT互換機について本を読み基礎知識をつける。

3月A日
 AT互換機のハードウェア構成について学ぶ。

 マザーボードという基板がパソコンの中心。(ケースの規格でATとATXに大きく別れる。)これに頭脳であるCPU、メモリー、IDEのHDやCD-ROMの接続線、FDDの接続線、ビデオボードやSCSIボードやLANボード等の拡張ボード等が差し込まれている。  メモリーにはSIMMとDIMMがあるが、SIMMは必ず2枚対にして装着する。72pinのものが主流で、60nsと70ns、さらにパリティありとなしの区別がある。DIMMは1枚で装着できる。ただ、どこにでも自由に装着できるわけではない。(マザーボードのマニュアルに記載がある。)メモリーはサーバーの性能に大きく影響するらしい。
 ハードディスク(以下HD)には拡張IDE(以下IDE)用とSCSI用の2種類がある。IDE用のスロットはマザーボード上に2個(プライマリーとセカンダリー)ある。一つのスロットに2台のIDEのHDを接続できる(マスターとスレーブ)。また、HDのかわりにATAPIという形式のCD-ROMを接続することもできる。これらを接続する時はHDのジャンパ及び後述するBIOSというもので設定をしなければいけない。

 マザーボード上には拡張ボードを差し込む拡張スロットがあるが、主にISAとPCIという2種類がある。これにSCSI機器をつなぐSCSIボードやLANボードなどを差し込む。(いずれもISA用とPCI用があるが、PCI用が主。)拡張ボード(とくにISA用)を使う場合はIRQ、I/Oアドレスというパラメータを、他で使用されていない数字にジャンパやBIOSで設定してやらねばならない。PCI用のボードのIRQはハードウェアが自動的に設定してしまうらしい。(PCIスロットごとにIRQを固定できるマザーボードもあるらしいが。)

 拡張ボードの設定では、IRQ、I/Oアドレス、DMAというパラメータがよく出てくる。拡張ボードの設定の際にはIRQとI/Oアドレスの指定が必要である。(DMAの指定が必要な場合もある。)これらはボードのジャンパピンやディップスイッチ、あるいは専用ソフトでボード上のメモリに記憶させたりして設定する。IRQ、I/Oアドレス、DMAのいずれの場合も拡張ボードやマザーボード上のデバイスで同じものがあってはいけない。
 IRQ(割り込み要求)は拡張ボードやマザーボード上のデバイスが割り込んでCPUに自分のための作業を要求する信号の識別番号で、0から15までの16個(2と9はつながっており、実際は15個)がある。このうちすでに使われているかまたは使用できないものを除くと一般的には5、9〜11、15が比較的自由に自分で割り当て可能と考えられる。(例えばサウンドボードに5、LANボードに10、SCSIボードに11等。)IRQのうち0、1、8、13は使えず、ユーザーが設定をかえて自分の目的に使用可能にできるのは3、4、5、7、9〜12、15であるという。例えばBIOSでシリアルポート1をDisableにすれば4、シリアルポート2をDisableにすれば3、パラレルポートをDisableにすれば7が使用できるようになる。また、6はFDD、12はPS/2マウス、14と15は各々IDEプライマリーおよびセカンダリーインターフェースである。(PCIのボードはWin95のOSR2以降ならばM/BのBIOSで設定すれば2、3個のボードで同じIRQの共用ができるという。なお、INTも数字はちがうがIRQみたいなものらしい。)
 I/OアドレスはCPUとデバイス間のデータのやりとりのアドレス(CPUからの連絡宛先)で、hex表記である。これもマザーボードや別の拡張ボードにすでに使われているアドレス以外のアドレスを割り当てねばならないが、IRQよりも選択肢は多い。(例えば、サウンドボードに220、LANボードに300、SCSIボードに330等)
 DMAはデバイスとメモリー間で直接データ転送をする回線のチャンネル(0〜7)で、FDDで2が使われている以外は現在ではあまり使用されないらしいが、例えばSCSIボードを5に設定したりすることがある。なお、PCIではDMAは使用しない。
 これらのパラメータに現在何が使われているかは例えばNTではNT診断プログラムで調べられる。

 SCSI機器(HDやCD-ROM等がある)を接続するにはSCSIボードという拡張ボードが必要で、ISAまたはPCIスロット--SCSIボード--SCSI機器--SCSI機器(複数)--ターミネータの順につなぐ。SCSIボードの端子には内蔵用・外付け用の2系統があり、どちら側にも末端にターミネータが必要。(ターミネータは器具をとりつける場合と末端のSCSI機器で設定する場合とがある。)接続されるSCSI機器には0から7の異なったIDを設定する必要があり、SCSIボードそのものが7、起動HDが0である。SCSIボード自体もディップスイッチなどでI/Oアドレス等の設定が必要。さらにSCSIボードにはSCSI BIOSというSCSI制御ソフトが内蔵されており、これの設定画面を起動時にCTRL+Aなどで表示させてIRQやSCSI IDやターミネータの設定をしたりする。なお、SCSI自体にもいくつか規格があり、通常のSCSI(50ピン、Fast・Ultra)とそれ以外のSCSI(68ピン、Wide・UltraWide・Ultra2)に大別され、SCSIボードもHDも異なっている。(なお、50ピンにもコネクタの形状でハーフピッチとフルピッチがある。また、50ピンと68ピンを接続することは可能。)なお、AT互換機ではSCSI HDを3台以上使うためにはSCSIボードで設定する必要がある。また、IDEのHDが接続されている場合、マザーボードのBIOSがSCSI起動に対応していて、かつそのBIOSでIDEに優先してSCSIから起動するよう設定しないとSCSIからは起動できない。(SCSI IDは通常0)
(疑問:複数のIDEのHDの起動優先順位は?設定としては通常プライマリーのマスターが起動ディスクだが。)

 このほかパソコンには、ディスプレイ表示を管理するビデオボード、音を出すためのサウンドボードというものも必要で、これらも拡張スロットに差し込まれる。(マザーボードに組み込まれている場合もある。ビデオボードは最近ではAGPというスロットを使うらしい。)FDDユニットの接続線のコネクタ、マウスのコネクタ、キーボードのコネクタ等もマザーボードにあるようだ。
 AT互換機はケースや電源等を含めて規格が決まっており、これらの部品を適当に買ってきて組み立てればパソコンができあがってしまうらしい。

3月B日
 BIOSについて学ぶ。

 上記のハード構成のほかにBIOSというものがある。これはDOSやWIN95といったOSの下の、さらにハードウェアに近い部分にある必須のOSで、マザーボードに内蔵されている。これにはAWARD、AMI等数種類があり、マザーボードによって異なる。電源投入時にdelキーを押す等の操作でその設定画面が呼び出せる。ここで、内蔵時計の日付・時刻の設定やHDの設定、FDDの設定等をおこなう。(詳細はマザーボードのマニュアルにある。また、NTのインストール時、ここでPower Management機能をoffにしておかないと失敗する。)

 なお、AT互換機では昔の98とちがって起動ディスクに関係なくA:とB:は FDD、C:がHDである。(E:以降はHDだったりCD-ROMだったりいろいろ)


【学習3】NOSについて本を読み基礎知識をつける。

3月C日
 まず、有名な古典的NOSであるNetWare3.12Jについて学ぶ。とりあえずNIFTYのNetWire-JというNWユーザーのフォーラムから過去ログをダウンロードして読んでみるが、初心者には難しく、ほとんど理解できない。そもそもNWとはDOSのソフトなのかそうでないのかさえわからない。とりあえず、書店に参考書を注文する。(NWは最近はver4やver5になっている。)

3月D日
 数冊のNW参考書を入手し、NW3.12Jについて少しわかったことは....。(同じNWでもNW3.12Jと例えば4.1Jはかなり異なっている。)

 NWはサーバーのHDの中にボリューム(SYS等)という単位で仮想的HDを作り、それをクライアントに供用する。そして、サーバーはサーバーとしての機能しか持たない。クライアントはDOS、WIN95、Macのいずれも可能。基本のプロトコルはIPX/SPXだがAppleTalk等もサポートしている。
NWのインストールや起動にはDOSが必要だが、DOSパーティションの外にDOSからは見えないNW用のパーティションを別に作り、そこへNWがインストールされる。そこからNWが起動した後はDOSは無関係になる。NWの起動はSTARTUP.NCFとAUTOEXEC.NCFというファイルにしるされた設定にしたがって行われる。 NW自体の操作はサーバーのコンソールからNLMの拡張子を持つユーティリティーソフトをLOADしておこなうか、あるいはクライアントからPUBLICディレクトリ内にあるEXEの拡張子を持つユーティリティーソフトをDOSコマンドで起動するなどしておこなう。
 デュプレキシング(別のSCSIボードにつながった二つのHDに同じ内容を書き込んでトラブルに備える)やミラーリング(同じSCSIボードにつながった二つのHDに同じ内容を書き込む)の設定ができるが、いざ一方のHDにトラブルがおきて修復する際の操作は素人にはかなり難しそうである。(そもそもインストール自体が難しい。)
 あと、2000年問題等々解決のためパッチをあてる必要があるようだ。NWのパッチというのは、バグ修正ソフトのことらしいが、一度だけあてればよいタイプのパッチと起動ごとにあてねばならぬパッチがあるらしい。(後者のほうが多いようだ。また、そもそもパッチをあてるためのモジュールをLOADする必要があるらしい。)

 次にNTについて学ぶ。

 GUIであるぶんとっつきはよい。NTにはServer(以下SV)とWorkstation(以下WS)の2種類があり、どちらもサーバーになれるが、ドメインという概念を使ったり、MacをクライアントにしたりするにはNTSVでなくてはいけない。また、NWにおとらずNTもハードウェアを選ぶらしく、インストールできないマシンもあるという。CD-ROMやビデオボードのドライバーの事前準備が必須で、とくにCD-ROMを認識させられないとインストールもできないらしい。

 さらに当世流行のPC-UNIXについても学ぼうと思ったが、畳の上の水練ばかりやっていてもしかたがないので実習にうつることにする。

【余談】
 パソコン関係ではなぜドライバーをドライバ、アダプターをアダプタ、メモリーをメモリ、ユーザーをユーザ、サーバーをサーバと書くのだろう?なんか別物みたいだ。例えばポインタはポインターと書いたほうが意味が分かりやすい気がする。世間では自動車を運転する人のことをはたしてドライバというであろうか?

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