インターネット
- プロバイダ(ISP:Internet Service Provider)と呼ばれる通信事業者を介して構築される世界規模のネットワーク
- 世界中のネットワークをTCP/IPという技術で相互接続している
TCP/IPプロトコルスタック
- インターネットの標準プロトコル=デファクストスタンダードな通信プロトコルのこと
- TCPとIPという2つのプロトコルを中心に、4つのレイヤーで構成されている
| 階層(Layer) | 名称 | 代表的なプロトコル |
|---|---|---|
| 4 | アプリケーション層 | HTTP FTP SMTP |
| 3 | トランスポート層 | TCP UDP |
| 2 | インターネット層 | IP ARP ICMP |
| 1 | リンク層 (ネットワークインターネットフェイス層) |
Ethernet PPP |
RFC (Request for Comments)
- インターネットに関する技術仕様を公開している文書のこと
カプセル化/非カプセル化
- データ＋ヘッダ(+トレーラ)のデータ単位をPDU(Protocol Data Unit)という
- PDUはどのレイヤのヘッダが付加されているかで呼び名が変わる
フレーム(L2:データリンク層)
パケット(L3:ネットワーク層)
セグメント(L4:トランスポート層)
IP(Internet Protocol)
- ネットワーク層/インターネット層で中心的な役割を担うプロトコル
- IPアドレスを使用してエンドツーエンドの通信を可能にする
- IPアドレスは広いネットワークの世界における住所のようなもので世界中で
重複しないように設定される - MACアドレスと違い、個々のノードに付与されるIPアドレスは状況によって変化する
IPアドレスの概要
IPアドレス(IPv4)
172.1.2.3
- IPアドレスにはバージョンが存在し、最も普及しているのがIPv4
- IPv4は割り振ることのできるアドレスに限界が来ている(IPアドレス枯渇問題)、その解消のため現在IPv6の普及が進められている
- IPv4においてIPアドレスは32ビットを持ち、ネットワークのアドレスを表すネットワーク部と個々のノードのアドレスを表すホスト部で構成される
IPアドレスのクラス
IPヘッダ(IPv4)の詳細
- IPヘッダ(IPv4)はエンドツーエンドの通信で肝となる『送信元IPアドレス』
『宛先IPアドレス』だけでなく、データの送信過程において必要になる情報をフィールドとして多数持つ - IPヘッダを構成するフィールドのうち、軸となるものは全部20バイト定義されている
レイヤ3デバイスの特徴
- 隣接していないノードとの通信を可能にし、異なるネットワークを相互接続する
- 複数の経路から最適経路を選択し、パケットを効率的に転送する(ルーティング)
- ポート毎にブロードキャストドメイン(ブロードキャストで届けられる範囲)を分割する
ARP(Address Resolution Protocol)
- IPアドレスに紐づくMACアドレス(レイヤ2アドレス)を調べるためのプロトコル
- このIPアドレスからMACアドレスを調べる一連の処理はアドレス解決と呼ばれる
- 何度もブロードキャストされることを防ぐためにARPテーブルが用いられる
ICMP（Internet Control Message Protocol)
- エラー通知や問い合わせ情報を転送するためのプロトコル
- ベストフォート型のため通信状況やエラーの確認は行わないIPを補う役割を担い、IPとセットで用いられる
- インターネット層のプロトコルであり、IPの上位に位置づけられる
参考サイト
【CCNA合格講座】TCP/IPとは？「仕組み」完全解説！【インフラエンジニア基礎入門 #5】
IPヘッダのフォーマットとサイズの基本
IPアドレスとは？クラス範囲やサブネットマスク計算などの専門用語の意味を解説