◇三連休特別企画◇２進数をマスターしよう！！

「このブログ、土日祝の更新はしてないんだけど、せっかくの三連休に学習が足踏みするのも勿体ないよね。」

「いつもの週末の１．５倍の時間があるからね！今がチャンスだよ！」


「何か特別にやるの～？」


「今回はね、多くの人がつまづく２進数をマスターしちゃおう！」
「そして、まだ金曜の２０時過ぎだけど、こっそりフライングで始めちゃうよ。」

「０と１のアレかー。」
「よくわかんなくて困ってるんだー。」

「しっかり基本をマスターすれば大丈夫だから、頑張ってみよう！」
「ちょっと長い説明になるから三連休を利用して、じっくり読み進めてちょうだい。」

「まず最初に○進数ってのはどういう意味かを理解しよう。」


「２進数は０と１の２つしかなくて、１６進数は０～９、A～Fの１６個しかないんだよね？」


「まぁそうだね。でも丸覚えじゃなくてもっと、応用の効く覚え方をしようか。」
「○進数てのは各桁が○になる時に繰り上がっていく数字って事なんだ。」

「余計に難しそう・・・。」



「まぁ実例を見てみればイメージがわいてわかりやすくなるよ。」
「最初に、我々が生活の中で普通に使っている１０進数をおさらいしてみよう。」

「え？１０進数って１・２・３・４・５・６・７・８・９・１０って普通の数字だよね？」
「おさらいって要る？」

「何気なく使っているけど、深く考えた事ないでしょ。そこを掘り下げてみよう。」
「さっきの言い方に当てはめると、『１０進数てのは各桁が１０になる時に繰り上がる』って事になるね。」
「１の位が０から始まって９まで増えて、次の１０になるタイミングで繰り上がる。」
「また１の位が０に戻って、１０から１１・１２と増えていって１９から次の２０になる時に１０の位が＋１される。」
「１０の位も１０・２０・３０・・・９９までいったら次で１０の位から１つ繰り上がって１００だね。」

「う～ん、なんとなくわかるけど、頭に入りにくいなぁ。」


「じゃあお金で考えよう。使うのは１円玉と１０円玉と１００円玉くらいで良いかな。」


「どうやるの？」


「１円玉が１０個集まると１０円になって、１０円玉が１０個集まると１００円になる。さっきの１０進数の考え方と同じだよ。」

「あ～！これなら簡単だぁ！」


「ね。簡単でしょ？」
「もう１０進数は大丈夫だね。次はいよいよ２進数に進もう。」






「２進数はさっきの言い方に当てはめると『各桁が２になる時に繰り上がる数字』ってことだね。」
「先に１０進数をもうちょっと振り返るかな。１０進数って『一桁の数字』では『じゅう』ってないよね。あるのは０～９で、あとはそれの組み合わせ。」

「そうだね。１０は既に２ケタだもんね。」


「０～９の数字を組み合わせて１０という値は表せるけども、実際に文字としては１０の位の１と１の位の０の組み合わせなんだ。１桁の数字、１文字だけでの『じゅう』はないんだ。」

「繰り上がりって、よくよく考えたらなかなか『深い』ねー。」


「さて、２進数の場合は一桁の数字としては２は存在しなくて０～１まで。２は０と１の組み合わせで表現されるんだ。」

「そっか０、１ときて２になる時に繰り上がるから実際には２って数字は出番がないんだね。」

「そういう事。」
「なので、２進数では０、１、の次はケタが繰り上がって１０(イチゼロ)になって、次は１１、また次に繰り上がって１００(イチゼロゼロ)、次はまた一番下の位から増えていって１０１、１１０、１１１ってなるんだ。」

「ものすごい勢いで桁が増えていくね。」


「そうだねー。さて、ここでまたお金を使うかな。」


「今度は何円玉を使うの？」


「今度は架空のお金も使んだ。」
「使うのは、１円玉(0001)、２円玉(0010)、４円玉(0100)、８円玉(1000)・・・というように倍々でいくよ。」

「だんだん難しくなってきたぞ～。」


「まずは１円玉が一つの時は１だね。これは２進数の書き方なら『0001』ってところかな。桁は見やすく４ケタにしてるけど、別に『00000001』でも構わないよ。」

「１円玉が１個で１なのはまぁ大丈夫。」


「次は１円玉が２つだ。金額でいうと２円になったね。２になる時に桁が繰り上がるルールなので、各硬貨(桁)は１枚までしか持てないので、これは２円玉に両替される。２進数で書くと『0010』だよ。」

「１円玉２個で、２円玉が１個になるんだね。」
「次はまた１円玉？」

「そのとおり。２円玉＋１円玉だ。金額でいうと３円で、２進数で書くと『0011』だよ。まだ１円玉も２円玉も１枚ずつだから繰り上がりはない。」

「なるほど、なるほど。それぞれ○円玉の個数を０か１で表して、１円玉は一番右の桁で、２円玉は次の桁、４円玉はさらに次の桁なんだね！」

「この状態に更に１円玉を足すとどうなるかな？」


「１円玉が２枚になるから繰り上がるよね。」
「１円玉２枚が２円玉に両替されるから、１円玉が０枚と２円玉が２枚だね。あれ？２円玉が２枚になっちゃったからこれも両替？」

「そうだね、それは４円玉に両替されるから、最終的には１円玉０枚と２円玉０枚と４円玉１枚になるよ。」
「２進数で書くと『0100』って事だね。」
「これにまた１円玉をプラスすると・・・」

「４円玉１枚と１円玉１枚だから『0101』だね！」


「お、わかってきたじゃ～ん。」
「更に１円玉を追加すると、１円玉２枚と４円玉１枚になって・・・両替(繰り上がり)して２円玉１枚と４円玉１枚。つまり『0110』だ。」

「じゃあ８円玉と４円玉と２円玉と１円玉が全部そろったらどうなるの？」


「その時は桁が更に増えて１６円玉の登場だ。」


「そっかどんどん増えていくんだね。」


「そういう事。」
「でまぁ、頭の中で硬貨に当てはめても良いんだけど、右側から１の位、２の位、４の位、８の位、１６、３２，６４、１２８、２５６・・・といった具合に覚えておくと便利だよ。」

「桁が繰り上がるたびに、倍になるんだね！」







「ためしに・・・『00100100』は１０進数に直すといくつかわかるかな？」


「１・２・４・８・１６・３２・・・４の位と３２の位が１だから」４円玉と３２円玉が１枚ずつだね。」
「３２＋４で３６？」

「そうそう。正解～！」
「どうやらマスターできたかな？」

第24回 第1部 第22問

インターネット上のFTPサーバに、ファイルをアップロードしようとしたができなかった。
逆に、FTPサーバ上にあるファイルはダウンロードできた。
アップロードができなかった原因となりうるものを2つ選びなさい。


ａ．テキストファイルをバイナリモードでアップロードしようとした。
ｂ．使用したFTPのユーザ名に対し、FTPサーバへの書き込み権限が設定されていなかった。
ｃ．アクティブモードでアクセスしていた。
ｄ．アップロードしようとしたファイルサイズに対して、FTPサーバのディスク容量が足りなかった。

「ダウンロードができたって事は回線の故障とかはないんだよね？」


「そうだね。よく気付いたね。」
「トラブルシューティングでは、そうやって問題を切り分けていく事が大切だよ。」

「じゃあ、何が問題なんだろう・・・？」
「そもそもFTPサーバーってどんなものかよく分からないや。名前はよく聞くんだけどね～。」

「FTPサーバーってのはFTPで利用するためのサーバーだよ。」
「FTPってのはFile Transfer Protocol の略でファイル転送の為の通信のルールだね。」

「ファイルの転送に使うってこと？」


「そうだね。」


「あれ？でもｗｅｂフラウザ（インターネットエクスプローラーとか）でもできるよね。」
「更新プログラムのダウンロードとか、ＳＮＳに画像をアップロードしたりとか。」
「あれってｈｔｔｐじゃなかったっけ？」

「良い所に気づいたね。」
「ｈｔｔｐもＦＴＰもどちらでもファイルの送受信はできるんだけど、ＦＴＰの方がファイル転送専用のシンプルなプロトコルなので環境にあまり左右されずに使えるのと、権限の設定が色々できるところが便利なんだ。」

「へぇ～、権限の設定ってどんな感じなの？」


「まず、ＦＴＰではＩＤとＰＷを使ってログインしてから使うのが基本なんだ。」
「そして、ＩＤごとにどのフォルダが見えるとか、見えても削除や書き込みに関してはまた別に可能・不可能の設定があったりするんだよ。」
「権限の設定によって、間違えてファイルが削除されるとか、上書きされるとか、そういった事が防げるんだ。」

「じゃあ、その設定によっては、ダウンロードはできてもアップロードができないって現象が起こったりするんだね。」

「その通りだね。つまり選択肢 ｂ が一つ原因となりうるものだね。」


「ほかの選択肢はどうだろう。モードとかよく分からないや・・・。あ、でも ｄ の容量不足って原因っぽくない？」

「そうだねー。基本的なところで、サーバーの容量が足りない場合はファイルをアップロードすることはできないね。」
「ダウンロードする分にはサーバー上の容量には変化がないから、残りの容量が少ししかなくても問題ないけど、アップロードする時は空き容量以上の大きさのファイルは無理だね。」
「つまり、正解は ｂ と ｄ 、わかっちゃったね～。」

「うん、でも ａ と ｃ もついでだから説明聞いときたいな。」


「お、なかなか良い心掛けだね。」
「じゃあもう少し説明していこうか。」


～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～


「まずは選択肢 ａ のバイナリモードってのから説明するね。」
「ファイルを転送する時に『ある処理』を加えるか加えないかで、アスキーモード(Asciiモード)とバイナリーモードの２つがあるんだ。」

「どんな処理をしたりしなかったりするの？」


「改行ってあるでしょ。あれを変換しちゃうんだ。」
「実は改行にはいくつか種類があって、ＯＳによって違ったりするんだよ。」
「まずは、ＣＲ（キャリッジリターン）とＬＦ（ラインフィード）の２種類があって、ＯＳによってはＣＲ＋ＬＦだったり逆にＬＦ＋ＣＲの場合もあるんだ。」

「ＣＲ？ＬＦ？？？なんだか頭が混乱してきたよ。」


「これはね、昔ながらのタイプライターを思い浮かべてもらうと分かりやすいよ。」
「タイプライターは紙が１文字分づつ横に移動して活字で印字されて、紙の端まできたらガシャっと手で戻すでしょ。」

「あー、洋画とかで見たことあるかも～。」


「あの右端から左端に戻す動作がキャリッジリターンだ。」


「そうか！戻るからリターンなんだね。」


「そうそう、ちなみにキャリッジはタイプライターの紙を固定しているパーツの事だよ。」
「そして、左端に戻っただけだと、先にタイプした文字の上にさらに重ねてタイプしちゃうので、１行分紙を上方向に送る動作がラインフィードだよ。」
「ラインは行の事で、フィードは供給するとか与えるとかいう意味だね。」

「なるほどね～。単語の意味と動作のイメージが合わさると分かりやすいや。」
「でも、これだったら改行ってＣＲとＬＦが１セットじゃないとダメなんじゃないの？」

「まぁＰＣの中は物理的に動くわけじゃないからＣＲだけやＬＦだけでも改行とみなしてくれるんだ。」
「その大らかさがＯＳごとの違いを生んでしまうんだけどね。」

「ははぁ～ん、その違いをなんとかするために『改行を変換する』処理が必要なんだね！」


「よく分かったね！その通りなんだ。ＦＴＰでファイルを転送する時に相手のＯＳを確認して、それに合わせて『改行』を変換してファイルを送るのがアスキーモードなんだ。」

「じゃあバイナリーモードはなにも変換しない方？変換してあげないと不便じゃないの？」


「ふふふ、逆に変換すると困ったことになる場合もあるんだよ。」
「この改行は文字と同じで人間の目に触れない裏側ではコードで表現されるんだ。ＣＲは０ＤでＬＦは０Ａね。」
「テキストファイルなら変換すれば良いんだけども、もし画像ファイルとかをアスキーモードで転送したらどうなるかな？」

「画像ファイルには改行がないから変換されないんじゃないの？」


「所がどっこい！画像ファイルも、人間の目に触れない裏側では２進数や１６進数のコードで表現されているもんだから、たまたま『０Ｄ』とか『０Ａ』って箇所が有ればそれを改行と勘違いして変換しちゃうんだ。」

「ええ～！？それじゃ内容が変わっちゃうよ。」
「だから変換しないバイナリーモードも必要なのか～。」

「ＰＣはこういうのは生のデータ（コード）で判断するからね。人間みたいに『これは文書のファイルでこの部分は改行で・・・』とか考えないんだ。」

「なるほどね～。バイナリーモードがどんなものか分かったけど、結局アップロードできるできないって話とは違った次元の事だったんだね。」

「そうだね。まぁ、ＦＴＰ関連の問題ではこういうのも出てくるから覚えておくと良いよ。」



～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～


「じゃあ、残りのアクティブモードってのも覚えといた方が、ほかの問題で役立つかな？」


「もちろん！」
「これはＦＴＰサーバーとクライアントＰＣが通信するために接続する際の手順の話なんだ。」

「やっぱりアップロードできる・できないとは別の話なんだね。」


「これも２つで１セットで覚えておくと良いんだけど、アクティブモードとパッシブモードってのがあってね。」

「潜水艦のソナーみたいだね。」


「お、コムたろう君はマニアックな事しってるね。イメージは似たようなもんだ。」
「アクティブ＝能動的、パッシブ＝受動的っていみで、これは他にも電気回路や投資信託の手法なんかでも使われる言葉だね。」

「へぇ～、いろんな所で使われてる言葉なんだね。」


「まぁ、話を戻すと、この２つのモードはＦＴＰサーバー目線でアクティブかパッシブかって覚えると分かりやすい。」
「サーバー側からつなぎに行くのをアクティブ、サーバーがクライアントからの接続を待つのがパッシブね。」

「この２つはどういった違いがあるの？」


「ファイアウォールが有る場合に問題になるんだ。」
「クライアントＰＣの側にファイアウォールがあると、外から入ってこようとする通信を遮断しようとするから、サーバー発のアクティブモードでは接続に失敗する事があるんだ。」
「逆にクライアント発でサーバー側が受けのパッシブモードだとファイアウォールがあっても接続が確立できるんだ。」

「そんな意味があったのかぁ。これも覚えておくとなにかの役に立ちそうだね！」
「色々と疑問が解消できてすっきりしたよ！」

【 第24回 第x部 第x問 解答＆解説 】
［解答］ｂ, ｄ．
［解説］
ａ．誤り。 ファイル転送の形式の違いにより、アップロードできなくなることは無い。ただし文字化けなどの不具合が発生する可能性がある。
ｂ．正しい。 書き込み権限が不特定多数に与えられていると、ウィルス汚染したファイル等のアップロードをされてしまう危険性があるため、一般的にはダウンロードを許可していてもアップロードは許可しない場合が多い。
ｃ．誤り。 アクティブモードでアクセスしている場合、アップロードではなく、ダウンロードがうまくいかないケースが多い。
ｄ．正しい。 FTPサーバの空き容量を超えるサイズのファイルをアップロードしようとするとうまくいかない。原因として考えられる。