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、TCPIP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)
http://program.sagasite.info/wiki/index.php?plugin=attach&refer=TCP%2FIP&openfile=image106.PNG

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、ARPICMPOSPF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参照モデルトランスポート層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、TCPUDP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、HTTPDNSDHCPSNMPSMTP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。

レイヤプロトコル
アプリケーション層HTTP
トランスポート層TCP
インターネット層IP
ネットワークインターフェース層LANやWANのネットワークの種類によって異なる(=TCP/IPでは規定していない)
zu_02.png

http://ascii.jp/elem/000/000/424/424788/index-2.html

tcpip_encapsulation.jpg

http://www.hndtc.co.jp/p090/p090_004_tcpip.html

network2-7.gif

http://takaq1.plala.jp/contents/jitaku_server/network/network2-7.htm

fig2-6.png

http://togodb.seselab.org/pukiwiki/Network/%B3%AC%C1%D8%A5%D7%A5%ED%A5%C8%A5%B3%A5%EB%A4%C8TCP/IP.html

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

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://program.sagasite.info/wiki/index.php?plugin=attach&refer=%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%B0&openfile=zu01.gif

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

(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。

レイヤーアドレス
L3TCP/IPARPIPアドレス
L2イーサネットなどのLANMACアドレス

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。

RARPとは?

詳細 → RARP

Reverse ARPのこと。ARPと逆の働きをする。

(3) ICMPとは?

詳細 → ICMP

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

ポート番号には、

  1. ウェルノウンポート(0~1023)
  2. ランダムポート(1024~65535)
    の二種類がある。

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

(3) UDPとは?

詳細 → UDP

アプリケーション層のプロトコルは?


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