【ネットワーク】お勉強13

【第20回】レイヤ3　Internet Protocol
TCP/IP
TCP/IPという現在標準で使われているプロトコルではレイヤ3はIPが受け持つ.

Layer3 Protocol
TCP/IP以外でよく用いられているプロトコルはIPX/SPXやAppleTalk.
レイヤ3プロトコルがパケットの転送を受け持つ.
まず論理アドレスを決定する.
論理アドレスが決まったら経路を決定する(ルーティング).
転送はベストエフォートである.ベストエフォートとは「保証しない」という送信方式である.
「送りますよ？」「はいわかりました」という連絡もなしに送るコネクションレス型通信である.

IPヘッダ
IPヘッダはセグメントの先頭に20-60バイトのIPヘッダをつける.
3 Minutes Networking No.20Table20-21
※フレームでは前後にヘッダとトレーラをつけたがIPパケットはヘッダのみ.
IPパケットには色々な情報があるが最も重要なのは宛先IPアドレスと送信元IPアドレスがあるということ.

【第21回】レイヤ3　IP Addressing
論理アドレス
物理アドレスはユニークなビット列に過ぎないが論理アドレスはそのアドレス自体に意味がある.
論理アドレスはネットワークの管理者がつける.
MACアドレスはIEEEがつけたベンダコードとベンダーがつけた割当コードからなる.使用する側は変更不可能.
論理アドレスは管理者が必要に応じて自由につけることができる.
論理アドレスはNICではなく各デバイスのネットワークとの接続点ごとにつける.(NICが故障して違うNICに変えても同じ論理アドレスを持つ.)
論理アドレスは所属するネットワークの番号＋ホストの番号という形になっている.
ネットワークの番号は接続されている全てのネットワークでユニークでなければならない.(孤立したネットワーク内であれば右のネットワークと同じ論理アドレスを持っていてもよい.)
ホストの番号は所属するネットワーク内でユニークでなければならない.

IPアドレス
32bits
32bitsの8bits=1byteごとに区切って十進数表記ができる.
3 Minutes Networking No.21
この1バイトごとの区切りをIPアドレスではオクテットという.
IPアドレスのうち先頭16bitsがネットワーク番号,残り16bitsがホスト番号

【第22回】レイヤ3　クラスフルアドレッシング
インターネットの管理者
IPアドレスは32bitsで4つのオクテットに分かれている.
ネットワーク番号は接続されている全てのネットワークでユニークでなければならない.
インターネットを管理する団体ICANNはIPアドレスを管理するのにクラスという概念を用いている.

クラスフルアドレッシング
クラスとはネットワーク番号とホスト番号の比によってIPアドレスを分類した集合である.
3 Minutes Networking No.22Table22-01
IPアドレスの先頭の何ビットかでそのIPアドレスのクラスがどこに属しているのかを判断できる.
3 Minutes Networking No.22Table22-02
電話番号で東京と大阪の市外局番が2桁なのはネットワーク番号の大きさを減らして,ホストの大きさを確保するため.
このように国家に割り当てられるIPアドレスはホストが多いのでネットワーク番号が小さくホスト番号の多いクラスAのものが与えられ, 中小企業はクラスCのものが割り当てられたりする.
このようにクラスに分けてIPアドレスを割り振る方式をクラスフルアドレッシングという.
NIC(Network Informatino Center)が割り当てるのはネットワーク番号までで各ホストのIPアドレスはそのネットワークの管理者が割り当てる.

予約済みアドレス
特別な意味を持つためホスト番号として使ってはいけないアドレス
ホスト番号のビットが全て0か1になるアドレス
ホスト番号が全て0のアドレスをネットワークアドレス
ホスト番号が全て1のアドレスをブロードキャストアドレスという.
ネットワークアドレスはそのネットワーク自体を表す.
ブロードキャストアドレスはそのネットワーク内の全員が受け取るアドレス.
よって各ネットワークで保有できるホスト数はホスト番号がnビットだとすると2^n-2個