【ウズカレ式】　『CCNA最短合格講義』の著者直伝！4日でネットワーク基礎、スイッチング、ルーティングの基礎が学べる講座

コンピュータネットワークの基本（定義、メリット）、ネットワークの種類（LAN/WAN、インターネット/ISP、イントラネット/エクストラネット）、サーバーとクライアントの役割、およびネットワークユーザーアプリケーションの3分類（バッチ、インタラクティブ、リアルタイム）について基礎知識を習得できます。

データが送られる仕組みを理解し、文字が0と1のバイナリデータに符号化（エンコード）され、電気信号として送受信され、再び復号化（デコード）される一連の流れを説明できます。また、帯域幅（bps）や文字コードの種類、通信障害である輻輳（ふくそう）やジッタについても習得します。

ネットワーク構成の基本用語（ノード、リンク、トポロジ）と、バス型、スター型、リング型、メッシュ型の各種トポロジの仕組み、特徴、及び通信の種類（ユニキャスト、ブロードキャスト、マルチキャスト）を理解し、説明できるようになります。

OSI参照モデルとプロトコルの基本的な概念を理解し、ネットワーク技術の学習における重要性を把握できるようになります。

OSI参照モデルのレイヤ1（物理層）からレイヤ7（アプリケーション層）までの各層の役割と、それぞれの層で規定される通信に関するルール（プロトコル、処理内容など）の全体像を把握できます。

OSI参照モデルにおけるカプセル化・非カプセル化の仕組みと、各レイヤでのデータ単位（PDU）、特にフレーム、パケット、セグメント）の名称と役割を理解し、ネットワーク通信の基礎を説明できるようになります。

OSI参照モデルのレイヤ1（物理層）の概要を理解し、ハブ（リピータハブ）、スイッチ（スイッチングハブ）、ルータのそれぞれの機能、特徴、および対応するOSI参照モデルの層について説明できるようになります。

物理層で動作するハブ（リピータハブ）の集線機能、データ伝送の特性、および弱った信号を修復するリピータ機能について理解し、ハブの差し込み口を指す「ポート」という用語を習得します。

ツイストペアケーブルの構造や種類（UTPケーブル/STPケーブル）、ノイズ対策、伝送距離の制限を理解できます。さらに、品質の違いで分類されるカテゴリの概念と通信規格ごとに必要なカテゴリについてや、ケーブルに使用されるコネクタ（RJ-45）、およびNIC（ネットワークインタフェースカード）の役割を説明できるようになります。

ツイストペアケーブルの種類（ストレート/クロス）、RJ-45コネクタのピン配列、MDI/MDI-Xポートの役割、そしてそれらの組み合わせに基づく適切なケーブル選定方法を理解し、ネットワーク配線設計の基礎知識が身につきます。

光ファイバケーブル（SMF/MMF）、同軸ケーブル、シリアルケーブルの構造や特徴を理解し、LANやWANにおける適切なケーブル選定基準を説明できるようになります。

データリンク層の役割、特にイーサネット（IEEE 802.3）の規格とLANにおける重要性を理解できます。また、DIXとIEEE 802.3の仕様の違い、データリンク層がLLC副層とMAC副層に分かれている理由、そしてイーサネットフレームの具体的な構成要素と機能について説明できるようになります。

MACアドレスの定義、役割、構造、ベンダーコード（OUI）とシリアル番号の構成を理解し、さらにブロードキャスト、マルチキャストにおける特殊なMACアドレスの知識が身につきます。

イーサネット規格の命名規則と、各イーサネットグループ（イーサネット、ファストイーサネット、ギガビットイーサネットなど）に対応するケーブルのカテゴリを理解し、区別できるようになります。

オートネゴシエーションの仕組み、特にノード間で最適な通信規格を自動決定するプロセス、また、そのために使用されるFLP（Fast Link Pulse）、NLP（Nomal Link Pulse）、アイドル（Idle）信号の役割について理解できます。

イーサネットの媒体アクセス制御であるCSMA/CDの仕組みと、コリジョン発生時のジャム信号やバックオフといった再送処理の手順を理解できます。

半二重通信と全二重通信の違い、それぞれの特徴とCSMA/CDの要否、および全二重通信を確立するための3つの条件（特にハブの有無）を理解し、通信方式を見極められるようになります。

レイヤ1デバイスのリピータ、レイヤ2デバイスのスイッチとブリッジについて理解を深め、特にMACアドレステーブル、フィルタリング、MACアドレス学習、フラッディングといったL2デバイスの主要機能を説明できるようになります。また、スイッチとブリッジの違い（ポート数、処理速度、ASICの有無）を把握できます。

コリジョンドメインの定義、半二重・全二重通信との関連性を理解し、L1デバイスであるハブがコリジョンドメインを拡大させることや、スイッチなどのL2以上のデバイスがコリジョンドメインを分割し、最小化する（マイクロセグメンテーション）ことについて説明できるようになります。

ルータとL3スイッチの特徴やルーティング機能、ブロードキャストドメインの概念を理解し、コリジョンドメインとの違いや、ネットワーク設計におけるブロードキャストストームの対策について説明できるようになります。

TCP/IPがデファクトスタンダードとなった背景や、OSI参照モデルとの層の対応関係、そしてTCP/IPの核となるIP、ICMP、ARPなどのプロトコルの概要と、TCP/IPにおけるPDUの名称の違いを理解できます。

IP（Internet Protocol）がインターネット層の中心プロトコルであり、IPアドレスを用いてエンドツーエンド通信を可能にすること、IPアドレスが論理アドレスであること、そしてIPの主要な特徴を理解できます。

IPアドレスのバージョン（IPv4、IPv6）とそれぞれの特徴、特にIPv4の枯渇問題とその解消に向けたIPv6の役割を理解できます。また、IPv4アドレスが32ビットで構成され、ネットワーク部とホスト部からなること、そして人間が扱いやすいように10進数で表現されていることなど、IPアドレスの基礎知識を習得できます。

IPヘッダの構造と主要フィールド（送信元/宛先IPアドレス、TTL、プロトコルなど）の役割、そしてデータ転送におけるフラグメンテーションの仕組みと、その制御情報である識別子、フラグ、オフセットについて理解できます。また、QoSやIANA/ICANNについても知識を習得します。

IPアドレスクラスの基本的な構成と、それぞれのクラスの用途に応じた特性（接続可能なホスト数など）を理解し、ネットワーク設計の基礎知識を身につけることができます。

ルータ/L3スイッチがネットワークを分断する仕組み、デフォルトゲートウェイの役割と重要性、そしてネットワークをまたぐ通信がデフォルトゲートウェイを経由する動きを理解できます。

ARP（アドレス解決プロトコル）の仕組みとアドレス解決の流れを完全に理解し、特にARPリクエスト、ARPリプライ、ARPテーブル、ARPキャッシュの役割、およびネットワークをまたぐ通信におけるデフォルトゲートウェイとARPの関連性について習得できます。また、ARPテーブルの表示・クリアするための簡単なコマンドにも触れます。

ICMPプロトコルの役割とフォーマット、エラー通知や問い合わせの仕組み、およびpingやtracerouteといったICMPを利用した通信確認コマンドの動作原理を習得できます。

トランスポート層の役割と、特に重要なTCP・UDPプロトコル群の概要を理解できます。IPアドレスと対になるポート番号の役割、セッション多重化の概念、そしてウェルノウンポート、登録済みポート、ダイナミックポートの3種類について習得できます。

TCPとUDPのそれぞれの特性と使い分け、TCPが信頼性の高いコネクション型通信であること、およびTCPセグメントの構造、特に制御ビット（SYN/ACK/FINなど）が接続・データ転送・切断の各過程で果たす役割を理解し、説明できるようになります。

TCPの機能、特に接続確立に不可欠な3ウェイハンドシェイクの具体的な手順と目的を理解できます。また、通信におけるコネクションとセッションの違いを明確に説明できるようになります。

TCPセグメンテーション、MSS、MTU、およびIPフラグメンテーションの関連性を理解し、データが効率的かつ確実に転送される仕組みを説明できるようになります。

TCP通信におけるデータ分割と再構成の仕組みを理解し、シーケンス番号が果たす役割、特に3ウェイハンドシェイクでのシーケンス番号と確認応答番号（ACK番号）の決定プロセスについて説明できるようになります。

TCPの順序制御（セグメンテーション、シーケンス番号とACK番号の決定ルール、確認応答の仕組み）を理解し、データの信頼性のある転送がどのように実現されているかを説明できるようになります。

TCPにおける再送制御の仕組み、具体的には確認応答が来ない場合の動作、再送タイマーが設定されること、および3ウェイハンドシェイクでその最適な時間が決定される仕組み、さらに一定回数の再送失敗による接続の強制終了について説明できるようになります。

TCP通信におけるウィンドウ制御の目的と、その仕組みであるウィンドウサイズ、バッファ、そして確認応答に合わせてウィンドウの範囲が移動するスライディングウィンドウの概念を理解し、説明できるようになります。

フロー制御と輻輳制御のメカニズムを理解し、特に輻輳ウィンドウとスロースタートの動きを通して、ネットワークが混雑した際に送信量を適切に調整する方法を習得します。

TCPコネクションの終了（切断）処理について、制御ビットのFINを使用し、3ウェイハンドシェイクと同様の3ステップで行われるメカニズムを理解し、説明できるようになります。

UDP（User Datagram Protocol）の基本特性、特にTCPとの違いを理解し、IP電話、ストリーミングといったUDPの用途を説明できるようになります。

コンピュータの世界における情報の基本となる「進数」（特に2進数）の概念と、2進数の基本的な考え方を理解できます。

16進数の基本的な概念と、MACアドレスなどの用途について理解します。また、16進数と10進数の相互変換、特に2進数との簡単な変換方法をマスターし、今後のIPv4アドレッシング講座などに必要な進数の基礎を習得します。

IPv4アドレッシングの基本的な知識、IPアドレスのネットワーク部とホスト部の構成、オクテットの概念、およびクラスフルアドレッシングのルールと最大ホスト数を理解し、ネットワーク規模に応じた最適なクラスを選択できるようになります。

サブネットマスクの仕組みと、それを用いたIPアドレスのネットワーク部・ホスト部の柔軟な分割方法（クラスレスアドレス）、およびCIDR表記について理解できます。これにより、IPv4アドレスの浪費を防ぎ、効率的なネットワーク設計が可能になります。

IPアドレスの予約済みアドレスについて、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、ループバックアドレス、リンクローカルアドレスの4種類の定義、それぞれの特徴と、特にアドレスの構成ルールといった使用例を理解し、区別できるようになります。また、CCNA試験で頻出のホスト部に割り振れないアドレスの知識が身に付きます。

IPアドレスとプレフィックス長から、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを特定できる。また、ネットワークで接続可能な最大ホスト数の計算方法を理解し、CCNA試験の出題傾向に対応できる力が身に付きます。

IPv4アドレス枯渇問題の解決策としてのIPv6の概要、およびIPv4を延命させるためのグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの概念を理解できます。さらに、それらを変換するNAT/PATの技術と、プライベートIPアドレスのクラス別範囲（RFC1918）を習得します。

ブロードキャストドメイン縮小の必要性からサブネット化の目的を理解し、クラスフルアドレスを例に、サブネットマスクとプレフィックス長を用いたサブネット化の手順、サブネットアドレスの計算方法を習得します。また、FLSMとVLSMの違いやスーパーネット化といった関連知識も身につけます。

ホスト数の要件から、適切なクラス、ホスト部/ネットワーク部のビット数、プレフィックス長、サブネットマスク、最大ホスト数、最大サブネット数を計算する手法を習得し、特定のIPアドレスに対するネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを正確に導き出せるようになります。

ルーティングの際のルータの基本的な動作と、異なるネットワーク間をデータが移動する際に、宛先/送信元IPアドレスは変わらず、MACアドレスがルータを経由するたびに更新される仕組みを理解できます。

Cisco独自の高速ルーティング技術であるCEF（Cisco Express Forwarding）の仕組みを理解し、従来のルーティングとの違いを説明できます。また、ルーティングテーブルに宛先経路情報がない場合にルータがパケットを破棄し、ICMPで到達不能メッセージを送信するという挙動を理解できます。

ルーティングテーブルで複数のルートが一致した場合にルータがどのようにパケットを転送するかを理解し、ロンゲストマッチの原則を適用できます。また、宛先経路情報がないパケットを破棄せず転送するためのデフォルトルートの役割と設定のメリットを習得できます。

スタティックルーティングの基本と、データ通信を成立させるために必要な双方向の経路設定の考え方、およびスタティックルーティングがダイナミックルーティングに比べてCPU負荷が小さい理由を理解し、設定手順を説明できるようになります。

ダイナミックルーティングの概要、スタティックルーティングとの違い、および障害発生時の動的なルート切り替えの仕組みを理解できます。また、RIP、OSPF、EIGRPなどのルーティングプロトコルとAD値に基づく優先順位決定方法、フローティングスタティックルートの利用方法を習得します。

ルーティングプロトコルが適用範囲とアルゴリズムによって分類されること、また各プロトコル（RIP, OSPF, EIGRP, BGP）の特徴について理解できます。

ダイナミックルーティングにおけるルート集約について、クラスフルな自動集約とクラスレスな手動集約の仕組みとメリットを理解し、特に不連続サブネット構成における自動集約の注意点を把握できます。

ACL（Access Control List）の概要、ルータでの通信制御（パケットフィルタリング）の仕組みと目的、および標準ACLと拡張ACLの違いを理解し、CCNA試験頻出の重要テーマを習得できます。

ACLのパケットフィルタリングの検索順序と、「暗黙のdeny」の挙動を理解し、意図した通信制御が可能なACL設定スキルを習得できます。

番号付き標準ACLの作成コマンドと、その核心であるワイルドカードマスクの仕組みを理解できます。ホスト、ネットワーク、サブネットを対象とするフィルタリング設定、およびサブネットマスクからワイルドカードマスクを素早く算出する方法を習得します。

ACLの適用の設定場所と方向を、目的に応じて適切に判断することの重要性と、意図した通りのネットワークセキュリティを実現する知識が身につきます。

拡張ACLを理解するために不可欠な、OSI参照モデルのトランスポート層（レイヤ4）の役割、特にポート番号による通信の区別と、カプセル化・非カプセル化の仕組みについて再確認し、習得できます。

拡張ACLの番号付き/名前付きACLのコマンド構造と設定方法を理解し、IPプロトコル、送信元/宛先、ワイルドカードマスク、そしてポート番号を指定したきめ細かな通信制御を実践的に身につけます。

標準ACLと拡張ACLの動作の違い、特に適用方向とパケットフィルタリングの挙動について、具体的な事例を通して確実に理解し、適切なACL設定ができるようになります。

ACLのlogオプションによるログ取得、IPv6におけるACLの適用方法、そしてVTY lineへのaccess-classを用いたリモートアクセスフィルタリングの一括設定方法を習得します。

OSPFがリンクステート型プロトコルであり、OSI参照モデルのネットワーク層で機能すること、また他のルーティングプロトコル（RIPなど）と比較した際の最適経路の決定方法やAD値による優先順位付けについて理解できます。

OSPFにおけるネイバーの検出、InitからFull状態までの関係構築、およびLSDB（リンクステートデータベース）を同期するためのパケットの役割とやり取りを詳細に説明できるようになります。

OSPFにおけるSPFアルゴリズムを用いた最適ルートの選択方法、メトリックの計算原理、そして等コストロードバランシングの仕組みを理解し、コスト変更によるルート制御を習得します。

OSPFにおけるLSDBの同期メカニズムと、LSUパケットが全ての隣接ルータと交換されることによるトラフィック増加の問題点を理解し、その後の対策の必要性を認識できるようになります。

マルチエリアOSPFのメリットと必須のルールを理解できます。さらに、内部ルータ、バックボーンルータ、ABR、ASBRといった各ルータの役割を正確に分類できるようになります。

OSPF設定の確認コマンド（show ip ospf neighborなど）を理解し、OSPFの有効化とネイバー関係の確認手順を習得できます。