HDGの説明:コンピュータポートとは何ですか?それらは何に使用されますか?

「コンピュータポート」という言葉を聞いたとき、あなたはどう思いますか?USBポート?TCP/IPポート?混乱する可能性があります。ポートには、物理​​と仮想の2つのクラスがあります。USBポートは物理ポートの例であり、TCP TCP/IPポートは仮想ポートの例です。 

仮想ポートは物理ポートよりも多いため、物理ポートから始めます。どちらのクラスも、ほとんどすべての電子機器に搭載されています。電話、タブレット、PC、さらには自動車やその他の機械の電子部品でさえ、両方のクラスを持つことができます。この記事では、目的のためにコンピューターについて説明します。ほぼすべてのデバイスである可能性があることを知っておいてください。

ポートとは何ですか?(What Is A Port?)

それで、ポートとは何ですか?これらのポートをジャックまたはアウトレットと呼ぶこともありますが、適切な用語はポートです。これらのポートの基本的な機能は、あるハードウェアを別のハードウェアに接続して、相互に通信できるようにすることです。技術用語では、これらは入力/出力(I / OまたはIO)ポートです。デバイスが持つことができるポートの数は、使用可能な物理スペースによって制限されます。

ポートには、シリアルとパラレルの2つのグループがあります。グループ化は、ポートが通信を許可する方法に基づいています。 

シリアルポートでは、一度に1ビットしか転送できません。電車のことを考えてみてください。(Think)一度に特定の線路区間に乗車できるのは、列車の一部のみです。エンジンは貨物車の前に行き、貨物鉄道車両は最後の車の前に行きます。それらのいずれか2つが同時に線路の同じセクションにある場合、それは列車の大破または衝突です。 

シリアルポートを流れるデータについても同じことが言えます。ビット1(Bit one)とビット2を同時にケーブルの同じセクションに配置することはできません。そうしないと、衝突が発生して動作しなくなります。

パラレルポートでは、同時に多くのビットを転送できます。複数車線の高速道路を考えてみてください。(Think)高速道路の各車両は少しです。高速道路の特定のセクションでは、5台、10台、おそらく20台の車が同時に並んでいる可能性があります。これにより、通信がはるかに高速になります。方法が明確でない場合は、そうなるでしょう。

電車とトラックで「こんにちは」のように2人にメッセージを送っているとしましょう。電車で一人、トラックでもう一人に送っています。こんにちはの各文字は、トラックの前部と鉄道車両の前部に描かれています。 

列車を待っている人は、シリアル方式で、エンジンにH、次の貨物車にE、次の車に最初のL、次の車に2番目のL、そして次の車にOが表示されます。ファイナルカー。

5車線の高速道路でトラックを待っている人は、すべてのトラックが並んで並んで到着し、 HELLO(HELLO)をうまく綴っているのを見るでしょう。

物理ポートの種類(Types of Physical Ports)

DE-9またはRS-232ポート–汎用(DE-9 or RS-232 Port – General Use)

これらはまだ一部のコンピューターで見られるかもしれませんが、産業界以外ではますます一般的になりつつあります。以前は、マウス、キーボード、およびその他の多くのデバイスで使用されていました。

PS/2 – General Use

(Seen)主に古いコンピューターで見られるように、 Personal System/2PS/2)ポートはキーボードとマウスに最も一般的に使用されていました。それらは色分けされています–キーボードは紫、マウスは緑です。 

PS/2ポートは、セキュリティの高い施設のコンピュータでも引き続き見られる場合があります。PS/2マウスとキーボードのみを使用すると、 USBポートが不要になります。USBポートがある場合、データが盗まれたり、マルウェアが注入されたりする可能性があります。

USBポートの一般情報(USB Port General Information)

今日見られるユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus)USB )ポートには、 (USB)USB2USB3の2つの一般的な主要な仕様があります。これらの仕様は、物理的なフォームファクタではなく、データ転送速度を参照しています。このセクションの下でさらにカバーされるいくつかの異なるフォームファクタがあります。 

USB 2.0の最大データ転送速度は、わずか480Mbpsです(Mbps)USB 3にはさまざまなバージョンがありますが、バージョンを示すいくつかのマーキングを除いて、すべて視覚的に非常に似ています。USB3.0  は最大5Gbps(Gbps)USB3.1は最大10Gbps(Gbps)USB3.2は最大20Gbps(Gbps)です。はい、USB4も登場します。USB3(A USB 3)デバイスは古いUSB2ポートを介して動作しますが、データは(USB 2)USB2レートでのみ転送されます。

視覚的には、USB 2 タイプA(Type A)タイプB(Type B)、およびそれらに対応するUSB​​ 3は、コネクタ内のブロックの色で簡単に区別できます。高速のUSB3.0には青色のブロックがあり、低速のUSB2.0には黒色のブロックがあります。他のタイプのUSBコネクタにはそのようなブロックはありません。それぞれのセクションで転送速度について説明します。

さまざまなタイプのUSBケーブルの(different types of USB cables)詳細については、その記事もあります。

USBタイプA–汎用(USB Type A – General Use)

あなたは間違いなくUSBタイプA(USB Type A)ポートを知っています。データを転送し、電力を運ぶことができるポートです。約5ボルトで電気を出します。アンペア数は、100mAから500mAまたは0.5アンペアの範囲です。 

タイプA(Type A)記述子は、ポートのフォームファクターを参照します。これは最も一般的な長方形で、半分にはコネクタ付きのブロックがあり、残りの半分は一致する接続を受け取るために開いています。USBポートの修正(fixing USB ports)に関する記事もあります。

USBタイプB–汎用(USB Type B – General Use)

デスクトッププリンタで最もよく見られる、USBタイプB(USB Type B)ポートには四角い穴があります。これらは、USB2およびUSB3規格で提供されます。USB 2のものは納屋の端のプロファイルに少し似ていますが、USB3のもの(USB 3)は石造りの暖炉に少し似ています。

USB Type C –一般的な用途(USB Type C – General Use)

USBの新しいフォームファクターは、ケーブルを正しい方法で差し込む必要があるという煩わしさを解決します。どちらの方法でも機能します。リバーシブルコネクタです。また、約5ボルトで電力を伝導しますが、USBタイプA(USB Type A)よりも高いアンペア数です。最大5アンペア(Amps)になる可能性があります。これにより、高速充電(fast charging)がその機能の1つになります。

RJ-11 –通信(RJ-11 – Communications)

電話またはファックス通信に使用されない限り、デバイス上でRJ-11が見つかる可能性はほとんどありません。はい、それは電話ジャックです。電気信号を受動的に送信することはできますが、一部の電話回線には電流が流れており、注意しないと感電する可能性があります。それらは古風ですが、それらを尊重してください。

RJ-45 –通信(RJ-45 – Communications)

ネットワークジャックと呼ばれる可能性が高いRJ-45ポートは、イーサネット(Ethernet)ケーブルを使用してデバイスをネットワークに接続するための8ピンポートです。電話ジャックのように見えますが、少し幅が広くなっています。

3.5 mm TRSコネクタ–オーディオ(3.5 mm TRS Connector – Audio)

これらは、オーディオデバイスに最も一般的に使用されます。緑のものはスピーカーやヘッドホンを接続するためのものです。マイクにはピンク(Pink)が使われています。(Blue)は、オーディオデバイスからの直接接続に使用されます。ライン入力とも呼ばれます。他の種類もありますが、家庭用デバイスでは一般的ではありません。

VGA/SVGA Port – Video

ビデオグラフィックスアレイ(Video Graphics Array)VGA)またはスーパービデオグラフィックスアレイ(Super Video Graphics Array)SVGA)ポートは、モニターまたはプロジェクターをコンピューターに接続するために使用されます。VGAは最大640×480の解像度を提供でき、SVGAは800×600を超えることができます。 

どちらのタイプも同じように見えます。それらはDE-9のように見えますが、5つの穴が3列あり、DE-9はその下に5列と4列があります。

DisplayPort –ビデオとオーディオ(DisplayPort – Video and Audio)

コンピュータに、1つの角が削られた長方形のようなスロットがある場合、それはDisplayPortです。ビデオデバイスを接続するための20ピンコネクタです。また、ケーブルを介してオーディオを送信することもできるため、接続しているデバイスにスピーカーが搭載されている場合は、コンピューターからもオーディオを取得する必要があります。

HDMI –ビデオとオーディオ(HDMI – Video and Audio)

High Definition Media InterfaceHDMI )ポートは非​​常に人気があります。ビデオポートでもあり、オーディオ信号も伝送​​できます。これらはほとんどのPCと多くのテレビに見られます。

これらは、遭遇する可能性が最も高いさまざまな物理ポートです。探しているポートがここに見つからない場合は、インターネット上(Internet)に多くのポート識別リソースがあります。

仮想ポート(Virtual Ports)

65,535の仮想ポートがあり、それらはすべてネットワーク通信に関連しています。それらを通過するデータのタイプに応じて、それぞれが異なる用途を持つ可能性があります。これらのポートは、転送制御プロトコル(Transfer Control Protocol)TCP)またはユーザーデータグラムプロトコル(User Datagram Protocol)UDP)、あるいはその両方に使用されます。

TCPは、多くの場合、インターネットプロトコル(Internet Protocol)(IP)にまとめられています。TCP/IPとして見たことがあるかもしれません。TCPは、データを転送できるように2つのデバイス間の接続を開くために使用されます。これは、一方のデバイスがもう一方のデバイスに手を差し伸べてから、データを転送するためにそれらの間で合意が行われることによって行われます。これは、ハンドシェイク接続として知られています。それには少し時間がかかる場合があります。

UDPはハンドシェイク接続を確立しません。送信を開始するだけです。より高速ですが、方法について合意がないため、エラーが発生する可能性があります。 

理論的には、あらゆる種類のネットワーク通信があらゆるポートを介して発生する可能性があります。それは、何千ものポートが利用可能であることに本当に混乱するでしょう。ですから、私たちは生活を楽にするために基準に従うようにしています。Internet Assigned Numbers AuthorityIANA)には、ポートのレジストリとそれらが何に使用されるかがあります(registry of ports and what they are used for)。 

通信パケットがコンピュータに着信すると、接続したいポートに関する情報が伝送されます。これは、コンピュータがそれらのパケットをどう処理するかを判断する方法です。そのため、同じネットワークケーブルを介して、Webページの表示、ファイルの転送、および印刷を行うことができます。

IPアドレスで使用されるポート番号を見たことがあるかもしれません。192.168.0.1:8080のようなIPのセミコロンの後の数字になります。

以下は、遭遇する可能性が最も高いポートのリストです。私たちは、そこにいるすべての古い学校のゲーマー(old school gamers)のために最後のものを投げました。

PortDescription
20File Transfer Protocol (FTP) data transfer happens on this port
21File Transfer Protocol (FTP) control messages sent on this one
22Secure Shell (SSH)
23Telnet
25Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) for e-mail
53Domain Name System (DNS)
69Trivial File Transfer Protocol (TFTP) simplified version of FTP
80Hypertext Transfer Protocol (HTTP)
8080Hypertext Transfer Protocol (HTTP) Alternative
123Network Time Protocol (NTP) for time synchronizing computers
143Internet Message Access Protocol (IMAP) for e-mail
161Simple Network Management Protocol (SNMP)
194Internet Relay Chat (IRC)
443Hypertext Transfer Protocol over TLS/SSL (HTTPS) Secure connections
465Authenticated SMTP over TLS/SSL (SMTPS) 
587E-mail Message Submission (SMTP)
515Line Printer Daemon (LPD) connects printers to a computer
666Doom, the first-person shooter (FPS) game

ポート、ポート、ポート…(Ports, Ports, Ports…)

これで、最も頻繁に見られる物理ポートと仮想ポート、およびそれらのジョブについて理解できました。便利なリファレンスとしてこれを ブックマークするか、印刷してください。(Bookmark)

奇妙なポートに出くわしたことがありますか?他のポートについて質問がありますか、または詳細が必要ですか?コメントで教えてください。私たちがお手伝いします。



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私はソフトウェア エンジニアであり、探検家です。Microsoft Xbox 360 と Google Explorer の両方を使用した経験があります。特定のソフトウェア開発ツールについて専門的な推奨事項を提供したり、一般的な Explorer エラーのトラブルシューティングを支援したりすることができます。



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