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TCP/IPにおける通信の仕組み

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宛先情報はMACアドレス、IPアドレス、ポート番号

IPアドレスとMACアドレスを元にデータを届けるだけで、通信先のソフトウェアを指定しないと同士が通信できない。そこで、通信先のソフトウェアの指定に使われるのが、ポート番号という通信ソフトウェアを特定できる番号。
 MACアドレス+IPアドレス+ポート番号+データ
 MacアドレスとIPアドレスの情報から宛先のノードが分かる。
ポート番号は 通信先のソフトウェアを指定

ウェルノウンポート

アプリケーション層のプロトコルが使用するポート番号は、あらかじめ決められています。例として、Webブラウザを使ってインターネ。ットサイトにアクセスすると HTTPというプロトコルが使用され、この時のアクセス先のWebサーバのポート番号は80番と決まっており、Webブラウザからは、宛先情報として80というポート番号が付加された要求メッセージがWebサーバに送信されます。このように、TCP/IPの主なプロトコルで使用されているポート番号のことをウェルノウンポートという。

三つの宛先情報は各層で順番に付加される

image.png
送信データに付加される宛先情報は、これらの機能を実現するために付加されるアドレス情報で、
TCP層では通信ソフトウェアにデータを届ける為、ポート番号を付加する。
IP層では異なるLANに属するノードにもデータを届ける為、IPアドレスを付加する。
ネットワークインタフェース層、ノードにデータを届ける為、Macアドレスを付加する。
各層では宛先アドレス情報のほか、送信元のアドレス情報など、それぞれの層が役割を果たすために必要となるいろいろな情報を付加される。
この付加される情報をヘッダといい
TCP層⇒ TCPヘッダ ⇒ TCPセグメント
IP層 ⇒ IPヘッダ ⇒ IPパケット
ネットワークインターフェース層 ⇒ イーサネットヘッダ ⇒ イーサネットフレーム
image.png

MACアドレスやIPアドレスを取得するプロトコル

宛先アドレス情報として付加するMACアドレスやIPアドレスがわからない場合、プロトコルのARPとRARPが重要。
ARP(Address Resolution Protocol)TCP/IPネットワークにおいてIPアドレスからMACアドレスを求めるプロトコルである。これと逆に、Macアドレスを元にIPアドレスを求めるプロトコルがRARP
ARP IPアドレス ⇒ MACアドレス
RARP MACアドレス ⇒ IPアドレス
ARPの仕組み
①通信相手のMACアドレスを取得したいノードは、通信相手のIPアドレスを指定したARPを要求パケットをLANないのすべてのノードに送信する。
②ARP要求パケットを受信した各ノード、自分のIPアドレスかどうかを判断する。一致したノードは、ARP応答パケットに自分MACアドレスを入れて返す。

一つのLAN内のすべてのノードに対して同時に一度の送信、同じデータを送信することを ブロードキャスト(同時通報) という。
また、ブロードキャストが伝わる範囲内を ブロードキャストドメインという。
その他、一つのアドレスを指定して特定の相手に送信することをユニキャスト、複数の相手を指定して送信することを マルチキャスト という。

練習
データを送信する際に、宛先情報はIPアドレス、Macアドレス、ポート番号の三つのアドレスを情報が付加される。
ポート番号は、TCP層で付加される。
IPアドレスは、IP層に付加される。
TCP/IPの主なプロトコルで使用されているポート番号をウェルノウンポートという。

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