授業科目名	コンピュータネットワーク実習
時間割番号	TCS221
担当教員名	吉川　雅修／朱　臻陽
開講学期・曜日・時限	後期・月・III-IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
インターネット社会を支える基盤技術について、実習を通じて体験的に学ぶ．プロトコルを階層化することの意味を理解し，各層の具体例を学ぶ．小中規模のネットワークを構築する技術を学び，システムを論理的かつ系統的に設計したり，トラブルシュートしたりする方法論を習得する．
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>コンピュータ理工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   CS-A 専門 5.時代の変化に対応できるよう、最新の技術動向を考慮して、自律的・継続的に学習できる。 ○ CS-B 6.情報科学、及び、数学や自然科学等の知識と手法を用いて、以下のことができる。 6a.解決すべき問題を形式化することができる。 ○ CS-C 6b.要求、時間、費用、資源等の制約条件を考慮した上で、複数の解が存在するような複雑な問題の中から適切な解を見つけ出すことができ ○ CS-D 6c.各種のツールや手法に関する十分な知識をもち、それらをシステムの設計・開発・運用に応用できる。 ◎
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 CS 1 OSI参照モデルを実存するプロトコルと関連付けて説明できる． CS-B 2 ルータの働きが理解でき，静的および動的ルーティングを用いた小中規模のネットワークの構築ができる． CS-D 3 LANスイッチの働きが理解でき、スイッチによるネットワークの設定ができる． CS-D 4 階層モデルに基づいた系統的なトラブルシューティングができる． CS-C 5 インターネットを構成する技術の利用と説明ができる． CS-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 10% 中間・期末評価で到達度を評価する 2 30% 実習の実施報告と中間・期末評価で到達度を評価する 3 20% 実習の実施報告と中間・期末評価で到達度を評価する 4 20% 実習の実施報告と中間・期末評価で到達度を評価する 5 20% 実習の実施報告と中間・期末評価で到達度を評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
講義「コンピュータネットワーク」を履修済み、または本授業と同期に履修することを前提とする． ルータ・スイッチによるネットワーク構築実験とトラブルシューティングについて，実機実験とシミュレータ実験を併用する．
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
Cisco Networking Academy, 「Introduction to Networks」，「ルーティングとスイッチングの基礎」, (e-learning コース教材)
＜参考書＞
Gene著, ネットワーク超入門 : 手を動かしながら学ぶIPネットワーク, 技術評論社, ISBN:9784297126872, (2022年出版)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 第1回 導入 事前学習 事後学習 MoodleまたはCNSの掲示により指示する 授業内容 〔授業内容〕ガイダンス，Cisco Networking Academy利用法，PCのIP設定 〔到達目標〕オンライン教材の利用環境を構築できる． PC の基本設定とネットワーク接続ができる． 2 タイトル スイッチによるLAN 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕DNSとDHCPの役割，複数のLANスイッチからなるネットワークの作成 〔到達目標〕DNSとDHCPの役割を説明できる．複数のLANスイッチからなるネットワークを作成できる． 3 タイトル スイッチの動作原理 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕MACアドレスとARP，スイッチによるネットワークの特性 〔到達目標〕MACアドレスの役割を説明できる．スイッチの動作原理を説明できる． 　　　　　　スパニングツリープロトコルの役割と動作を説明できる． 4 タイトル VLANの構築 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕スイッチによるVLAN（Virtual LAN）の構築 〔到達目標〕レイヤ２でのネットワーク分割を実施できる． 　　　　　　スイッチの設定方法と動作原理を説明できる． 5 タイトル ルータを含むネットワーク 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕ネットワーク層の通信によるネットワーク相互接続とルータの機能，ＩＰアドレスの割当方針 〔到達目標〕ネットワーク層の通信によるネットワーク相互接続の拡張性と， 　　　　　接続機器としてのルータの機能を説明できる． 　　　　　サブネットマスクとIPアドレス割当の原則を説明でき、具体例に適用できる． 　　　　　ルータのネットワーク設定を理解でき，ＰＣをネットワークに参加させることができる 6 タイトル ルータの導入とIPアドレス設計 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕ネットワークへのIPアドレス割当，ルータの基本設定 〔到達目標〕ネットワークへのIPアドレス割当をアドレス原則と割り当て方針とに従って実行できる． 　　　　　　ルータへの静的な経路の設定と，ルータが保持する経路の確認が実行できる． 　　　　　　ルータがルーティングテーブルを保持すること説明できる． 7 タイトル さまざまな静的ルーティング 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕手動でのルーティングテーブル構築 〔到達目標〕複数のサイズのネットワークをルータで接続できる． 　　　　　　デフォルトルート情報を設定できる． 　　　　　　ルーティングテーブルの内容が意味することを説明できる． 　　　　　　WAN接続を想定したルータ間接続の確立方法を実行できる． 8 タイトル 中間評価 事前学習 事後学習 MoodleまたはCNSの掲示により指示する 授業内容 第７回までのまとめ 9 タイトル 動的経路制御の利用 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕ルーティングプロトコルRIPバージョン２ 〔到達目標〕VLSMに対応した動的経路制御の特徴を説明できる． 　　　　　　ルータにRIPバージョン２を設定できる． 　　　　　　ディスタンスベクタ型プロトコルの概要と特徴を説明できる． 　　　　　　ルーティングテーブルからの経路決定の方法を説明できる． 10 タイトル 高度な動的経路制御プロトコル(1) 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕リンクステート型のルーティングプロトコルOSPFバージョン２ 〔到達目標〕リンクステートルーティングプロトコルの概要と特徴を説明できる． 　　　　　　ルータで OSPF をルーティングプロトコルとして設定する手順を実施できる． 　　　　　　OSPF でのコスト決定要因とその調整方法を説明できる． 11 タイトル 高度な動的経路制御プロトコル(2) 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕多数のルータからなるネットワークの構築 〔到達目標〕これまでよりも大きな規模のネットワークをグループで設計して構築できる． 　　　　　　OSPF をルーティングプロトコルとして大規模なネットワークに適用して運用を監視できる． 　　　　　　ルータを遠隔管理可能にするための基本設定を知る． 12 タイトル ルータによるセキュリティ 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕アクセスコントロール（ＡＣＬ）ACLによるルータ間の通信の許容と否認の設定，NAT/PATによるアドレス変換 〔到達目標〕ルータ間の通信の許容と否認を決める技術であるアクセスコントロールリスト（ACL）技術を説明できる． 　　　　　　標準ACLと拡張ACLの2タイプのACLの特性を説明でき，実際に設定できる． 13 タイトル ネットワークアドレス変換 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕NAT/PATによるアドレス変換 〔到達目標〕プライベートアドレス空間のPCがパブリックなアドレス空間と通信する代表的な技術を説明できる． 　　　　　　代表的なアドレス変換手法をルータで運用できる． 14 タイトル IPv6 事前学習 事後学習 事前学習：CiscoNetworkingAcademyの教材ページを閲覧する． 事後学習：CiscoNetworkingAcademyの演習で知識を復習する．PacketTracerで技術を復習する． 授業内容 〔授業内容〕IPv6の利用技術 〔到達目標〕新しいバージョンのIPアドレスの特徴や基本的な運用方法を説明できる． 　　　　　　ルータとPCをIPv6によるアドレッシングで接続することができる． 15 タイトル 第15回 総合評価、まとめ 事前学習 事後学習 MoodleまたはCNSの掲示により指示する 授業内容 主に後半部の到達度測定，ネットワーク構築技術のまとめ 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
アンケート結果確認中
＜備考＞
COVID-19感染状況に関わる大学の行動レベルに従い，実験室での対面実機実習の比重を下げてシミュレータ活用の遠隔実習の比重を高くすることがある．