★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。【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

【今のTCP/IP、ネットワーク技術をどのように学ぶか。】社会インフラとなったインターネットを動かす技術群。「TCP/IP」にスポットを当て、長く役立つ基本を主軸に、先端の開発/ 研究動向の観点を盛り込んだ入門書。本書では「プロトコルスタックの基礎」を理論× 実践のアプローチで丁寧に解説し、とくに、・Wi-Fiやセルラーネットワークをはじめ無線通信による通信量の爆発的増加・TCP/UDP/QUICのトランスポート層におけるスピードと信頼性のトレードオフ・HTTP/3やWebTransport， IoTなど進化する上位レイヤー関連プロトコルといった「インターネットの今」を支える技術ポイントを押さえた点が特徴です。既存仕様に生じる限界の顕在化とそれらを解決する新たなテクノロジーの開発とが絶え間なく続いていく、そんなネットワークの世界が見えてくる1冊です。※本書の4章/5章は、『TCP技術入門』（安永 遼真/中山 悠/丸田 一輝著、技術評論社、2019）の一部を元に大幅な加筆修正を行い収録しています。■こんな方におすすめ・今＆これからのTCP/IPプロトコルスタックに関心のあるエンジニアの方々・無線＆通信量の増大を背景とするいまどきの通信技術を知りたい学生の方々・モダンなネットワークの基本をおさらいしておきたいエンジニアの方々・「目に見えない」ネットワークについて知りたい方々■目次●第0章 コンピューターネットワーク＆通信の基本──0.1 コンピューターネットワーク＆通信の今──0.2 ［シンプル図解］基本のしくみ──0.3 ［研究開発のための］ネットワークの理論と現実──0.4 本章のまとめ●第1章 コンピューターネットワークとプロトコルスタック──1.1 基本用語の整理──1.2 ［さまざまなプロトコルスタック］OSI参照モデル──1.3 ［さまざまなプロトコルスタック］TCP/IPモデル──1.4 プロトコルスタックとパケット転送の流れ──1.5 ［研究開発に活きる］ネットワーク評価の観点──1.6 ［研究開発に活きる］ネットワーク評価の方法──1.7 本章のまとめ●第2章 プロトコルの変遷×ネットワークの基本ツール──2.1 インターネットアプリケーションの進化──2.2 通信環境の変化と主要プロトコルの進化──2.3 ネットワークの基本ツール●第3章 ネットワークインターフェース層＆MAC層──3.1 メディア/mediumとは何か──3.2 Ethernet──3.3 無線LAN──3.4 IEEE 802.11物理層──3.5 IEEE 802.11 MAC層──3.6 本章のまとめ──4.1 MACプロトコルまでを考慮したネットワーク性能の評価──4.2 MATLABを用いたMAC層ネットワークシミュレーション──4.3 システム性能評価──4.4 本章のまとめ●第5章 トランスポート層──5.1 トランスポート層の役割と主要プロトコル──5.2 UDPのしくみ──5.3 TCPのしくみ──5.4 TCPの課題とQUICの登場──5.5 本章のまとめ●第6章 ［比較＆評価で見えてくる］TCP/IP──6.1 TCPのしくみと輻輳制御──6.2 輻輳制御アルゴリズムの観察──6.3 ネットワーク高速化とアルゴリズムの進化──6.4 バッファ遅延増大への対応──6.4 本章のまとめ●第7章 近年の上位層プロトコル──7.1 上位層のプロトコルスタックと主要プロトコルの再確認──7.2 ［QUICのしくみ］パケットとストリーム──7.3 ［QUICのしくみ］ハンドシェイクと輻輳制御──7.4 WebTransport/MQTT/CoAP──7.5 本章のまとめ●第8章 ［比較＆評価で見えてくる］HTTP/3──8.1 Go言語によるQUICの実装──8.2 QUICパケットの可視化──8.3 WebTransportによる通信──8.4 本章のまとめ●第9章 ［大規模/高速化］通信環境とプロトコルの技術動向──9.1 ［再入門］これからの考察に役立つ3つの観点──9.2 通信環境の変化──9.3 これから研究開発に関わる人に向けて──9.4 本書のまとめ■著者プロフィール●中山 悠:2006年東京大学農学部卒業、2008年東京大学大学院新領域創成科学研究科自然環境学専攻修了、同年日本電信電?入社。2018年東京大学大学院情報理工学系研究科電子情報学専攻博士課程修了。博士（情報理工学）。2019年より東京農工大学大学院工学府・准教授。特定非営利活動法人neko 9 Laboratories 理事長。2022年より?Flyby代表取締役、2024年より?UMINECO代表取締役も兼務し、大学発技術の社会実装に取り組む。●丸田 一輝:2006年九州大学工学部卒業、2008年九州大学大学院システム情報科学府知能システム学専攻修了、同年日本電信電話?入社。2016年九州大学大学院システム情報科学府情報知能工学専攻博士後期課程修了。博士（工学）。千葉大学・助教、東京工業大学・特任准教授を経て、2022年4月より東京理科大学工学部電気工学科・准教授。無線ネットワークにおける干渉低減技術の研究に従事。2017年度電子情報通信学会論文賞、RCS研究会最優秀貢献賞等。