- バックアップ一覧
- 差分 を表示
- 現在との差分 を表示
- ソース を表示
- ネットワーク講座-TCP/IPプロトコル へ行く。
ネットワーク講座 > TCP/IPプロトコル
TCP/IPネットワークアーキテクチャとは? †
TCP/IPネットワークアーキテクチャとは、TCPやIPを中心とした、様々なプロトコルの集まりを指しています。
TCP/IPネットワークアーキテクチャは、4つの階層から成っています。
レイヤ | コンピューター内部の対応 |
アプリケーション層 | アプリケーション(Webブラウザなど) |
トランスポート層 | OS |
インターネット層 | |
ネットワークインターフェース層 | NIC(Network Interface Card) |
OSI参照モデルとの対応は? †
ネットワークインターフェース層とは? †
TCP/IPのネットワークインターフェース層は、OSI参照モデルの物理層に相当します。
ネットワークインターフェース層に含まれるプロトコルは、
TCP/IPでは、ネットワークインターフェース層の仕様を特に規定していません。
つまり、TCP/IPのプロトコルは、ネットワークインターフェース層から独立しているので、あらゆるネットワークでTCP/IPを利用した通信を行うことができます。
インターネット層とは? †
TCP/IPのインターネット層は、OSI参照モデルのネットワーク層に相当します。
インターネット層には、TCP/IPの中心的なプロトコルである、IPが含まれています。
IPの他に、ARP、ICMP、OSPFなどのプロトコルも含まれています。
トランスポート層とは? †
TCP/IPのトランスポート層は、OSI参照モデルのトランスポート層とセッション層の一部に相当します。
トランスポート層には、TCPとUDPの二つのプロトコルがあります。
アプリケーション層とは? †
TCP/IPのアプリケーション層は、OSI参照モデルのセッション層の一部、プレゼンテーション層、アプリケーション層とに相当します。
アプリケーション層には、HTTP、DNS、DHCP、SNMP、SMTPなど、数多くのプロトコルが含まれています。
プロトコルの連携によるデータの流れは? †
例えば、WebサーバへアクセスしてWebサイトを見る場合、次のようなプロトコルが連携しています。
http://takaq1.plala.jp/contents/jitaku_server/network/network2-7.htm
階層ごとのデータの名称は? †
TCP/IPネットワークアーキテクチャでは、各階層ごとに、データの呼び名があります。
インターネット層のプロトコルは? †
(1) IPとは? †
IP(Internet Protocol)は、TCP/IPの名前の由来にもなっている、代表的なプロトコルです。
IPによってエンドツーエンドの通信ができます。
IPによって運ばれるデータを、IPパケットと呼びます。
IPパケットには、IPヘッダが含まれています。
IPヘッダの情報によって、ルータが適切なルーティングを行い、エンドツーエンドの通信が可能となります。
http://www.atmarkit.co.jp/fnetwork/tokusyuu/11mpls/mpls01.html
ルータの基本的な動作。
ルータにパケットが到着するたび、ルーティング・プロトコルにより学習したルーティング・テーブルとあて先IPアドレスを参照して、ネクスト・ホップへパケットをフォワーディングする。
IPv4ヘッダフォーマットとは? †
詳細 → IPヘッダ
IPパケットは、IPヘッダとデータ(IPペイロード)で構成されています。
IPパケット | |
IPヘッダ | IPペイロード |
- IPv4のヘッダは、12のフィールドとオプションで構成されています。
- オプションを含まない、12のフィールドだけのIPヘッダ長は、20バイトです。
- オプションが追加された場合でも、必ず4バイト単位で増えるように調整されています。
- IPヘッダ長は、最大で60バイトです。=オプションは最大で40バイトまで追加できます。
(2) ARPとは? †
詳細 → ARP
ARP (Address Resolution Protocol)は、イーサネットなどのLAN上で、TCP/IP通信を行う際に必要なプロトコルです。
- 関連していないIPアドレスとMACアドレスを対応させる役割を持つプロトコルがARP
- ARPによって、(MACアドレスの)アドレス解決を行い、イーサネットのフレームを生成シテ、ネットワーク上に送信できる。
- ARPは、ARPリクエストとARPリプライによって、目的のIPアドレスに対応するMACアドレスを求める。
GARPとは? †
詳細 → GARP
自分自身のIPアドレスに対するARPを、Gratuitous ARP(GARP)と呼ぶ。
「Gratuitous」とは「余計な」という意味。
GARPの目的は、主に次の2つ。
- IPアドレスの重複検出
- ARPキャッシュの更新
RARPとは? †
詳細 → RARP
Reverse ARPのこと。ARPと逆の働きをする。
- 機器によっては、電源をオフにするとIPアドレスを保持できない。
- 機器の起動時に、自動的にIPアドレスを取得するためのプロトコルがRARP (Reverse ARP)。
- MACアドレスからIPアドレスを取得する。
- RARPの動作には、RARPサーバの用意が必要。
あらかじめ、RARPサーバにMACアドレスに対応するIPアドレスを登録しておく。 - RARPクライアントがRARPサーバから、自分のMACアドレスに対応するIPアドレスを取得する。
(3) ICMPとは? †
詳細 → ICMP
- ICMP = Internet Control Message Protocol インターネット制御通知プロトコル
- IPのエラーメッセージや制御メッセージを転送するプロトコル。
- OSI参照モデルでいえば、L3(ネットワーク層)のプロトコル。
- TCP/IPでいえば、インターネット層のプロトコル。
機能 | コマンド | 内容 |
エラーレポート機能 | traceroute | どのような経路を通っていくか追跡する |
診断機能 | ping | 目的の相手と通信できるか=接続性を確認する |
トランスポート層のプロトコルは? †
(1) ポート番号とは? †
詳細 → ポート番号
- ポート番号とは、TCP/IPプロトコルスタックのアプリケーションプロトコルを識別するための識別番号。
- TCPまたはUDPのヘッダに記述され、上位のアプリケーションが何であるかを示す。
- IPアドレスによって目的のホストまで届けたら、次にポート番号によって目的のアプリケーションまでデータを送り届ける。
ポート番号には、
ウェルノウンポートは、RFC1700で定義されている。
(2) TCPとは? †
詳細 → TCP
- TCP = Transmission Control Protocol
- TCP/IPネットワークアーキテクチャにおけるトランスポート層のプロトコル
TCPの特徴
- ポート番号を使用して、適切なアプリケーションにデータを送り届ける。
- コネクション型プロトコルである。
- 3ウェイハンドシェイクで、TCPコネクションを確立する。
- 送信データにシーケンス番号を付けて、データの順序制御を行う。
- 送信データの確認応答がない場合は、エラー発生とみなして、データを再送する再送制御を行う。
- ネットワークの混雑度合いに応じて、送信するデータ量を調整するフロー制御を行う。
TCPヘッダ
詳細 → TCPヘッダ
(3) UDPとは? †
詳細 → UDP