Ethernet, IP
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Transcript Ethernet, IP
ネットワークコミュニケーション
Ethernet と IP
6/7/07
1
Ethernet (1)
ネットワークインターフェイス層の実例として取り
上げる
他にもいろいろある
物理的なネットワーク
2
Ethernet (2)
LANで使われるものと言ったらEthernet
最近は無線LANも多いが
イーサネットと読む
Xerox社PARC(Paro Alto Research Center)で発
明
ちなみにether(エーテル)は,電磁場の媒質とさ
れていた仮想物質
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Ethernet (3)
Ethernet上のパケットのことを
Ethernetフレームと呼ぶ
Ethernetフレームの長さは可変
4
Ethernet (4)
帯域
10M (10Base-2,10Base-5,10Base-T)
100M (100Base-TX,100Base-FX)
1000M (1000Base-T,1000Base-CX、
1000Base-LX,1000Base-SX)
100Base-TXあたりが多いが,そろそろ
1000Base-Tのものも…
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Ethernet (5)
MAC(Medium Access Control)アドレス
マックアドレスと読む
機器を区別するためのアドレス
NIC - Network Interface Card(厳密にはコン
ピュータではない)
48ビット
前半24ビットはベンダー(メーカー)固有
後半24ビットは(ベンダーごとのNICの)連
番
6
Ethernet (6)
フレーム(データ)の送り先は,MACアドレスによ
り指定する
MACアドレスはNICに固有
つまり,変更不可(なハズのものだが)
どうやって相手のMACアドレスを知るか?
ARPによる(後述)
7
Ethernet (7)
ケーブルの長さに制限
10Base-T,100Base-TX,1000Base-Tは100m
100Base-2は185m
ハブ(hub)
10Base-T,100Base-TX,1000Base-Tの接続
機器
8
Ethernet (8)
すべてのフレームは,同一セグメントに接続して
いるNICに届く
スイッチングハブを用いると,指定されたMACア
ドレスを持つNICにだけ届く
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Ethernet (9)
データリンク
直接,繋がっている範囲(セグメント)
大きなネットワーク
ルータ(router)で,LANをつなぐ
ルータを越えるパケットの制御はIP層が行う
データ転送方式は CSMA/CDを用いる
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まとめ
Ethernetでは,MACアドレスにより指定された相
手にフレーム(データ)を送る
ただし,相手とは直接繋がっていなければならな
い
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I P 層
インターネットプロトコル
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I P
送り先のコンピュータまで,パケットを送る
データリンクだけでは,遠くに送ることができな
い
ルータで中継する
IPv4(4版)と呼ばれる,現在,利用されているプ
ロトコルの話
v4には制約があるので,次はIPv6
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IPアドレス
(詳細は後述)
ホストを区別するためのアドレス
パケットのあて先ホスト,差出ホスト
32ビット(IPv4では)
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IPヘッダ
あて先のIPアドレスなどの情報
荷札に相当
送りたいデータとは別のもの
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I P の 制 約 (1)
p.140
パケットが届くことを保証しない
送り出した順に届くことを保証しない
ひとつのパケットが,複数個届くことがある
データの内容が壊れる可能性がある
最大65515オクテットまで
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I P の 制 約 (2)
IPの制約はTCPで補う
IPパケットは,ルーティングテーブルを参照して
送られる
バケツリレー
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I P ア ド レ ス (1)
(IP)ネットワークに接続する,ホスト(コンピュータ,
ルータ)を識別するユニークなアドレス
同じIPアドレスを複数のホストに付けられない
32ビット
0 ~ 4294967295 (インターネット上のホストの
上限)
v6では,128ビット
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I P ア ド レ ス (2)
表記法
8ビットずつ,10進法で表記して,“.”で区切る
192.168.10.5
1100 0000
1010 1000
0000 1010
0000 0101
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I P ア ド レ ス (3)
通常使わないもの
0.0.0.0 (すべて0)
自分のIPアドレスが分からない時に使う
255.255.255.255 (すべて1)
ブロードキャストアドレス
(ある)ネットワーク全体へパケットを送る
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I P ア ド レ ス (4)
通常使わないもの
127.0.0.0 ~ 127.255.255.255
ループバックアドレス
同一ホストの別アプリケーションにパケットを
送る
特に127.0.0.1にはlocalhostという名前
224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
マルチキャストアドレス
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I P ア ド レ ス (5)
インターネット上で,複数の機器が同じIPアドレス
を持つと困る
IPアドレスは有限
不足気味
さぁ,どうしよう!
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I P ア ド レ ス (6)
会社の電話
外部と通話するときだけ,電話局とつなぐ
電話局との回線数以上の,電話を設置できる
同時に外部と通話できるのは,その回線数ま
で
ポートとIPアドレスを組み合せることにより,同じ
IPアドレスを同時に複数の機器で実質的に使う
ポートについてはTCPのところで
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I P ア ド レ ス (7)
内線番号のような,内部でしか使えないIPアドレ
スをプライベートアドレス(private address)
インターネットと直接通信しないホスト
別の場所で同じアドレスを使っても問題がない
インターネットでユニークなものを
グローバルアドレス(global address)
インターネットと直接通信するホスト
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I P ア ド レ ス (8)
プライベートアドレス(private address)
内線交換機のようなものが必要
NATとかNAPT
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I P ア ド レ ス (9)
プライベートアドレス(private address)
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
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I P ア ド レ ス (10)
グローバルアドレスは,同じものが使われないよ
うに管理しなければならない
日本では、JPNICが管理
JPNICから(間接的に)割り当てられる
プライベートアドレスは,自由に使ってよい
直接,インターネットに接続できない
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I P ア ド レ ス (11)
IPアドレスは,コンピュータに付けられるものでは
ない
コンピュータの,ネットワークとの接続機器に付
けられるもの
1台のコンピュータが,2つのネットワークに接
続していれば,2つのIPアドレスが付く
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(1)
IPアドレスは
ネットワークアドレス部
ホストアドレス部
に分けることができる
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(2)
ネットワークアドレス
そのホストが接続しているネットワークのアド
レス
ホストアドレス
そのホストのネットワーク内でのアドレス
教室の番号301(階数+その階での番号)
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(3)
32ビットの中で,ネットワークアドレスのビット数
を明示する
192.168.10.68/26
前26ビットがネットワークアドレス,
後6ビットがホストアドレス
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(4)
192.168.10.68/26
ネットワークアドレス・ホストアドレス
11000000 10101000 00001010 01000100
11111111 11111111 11111111 11000000
ネットワークアドレスに対応する部分を1
255.255.255.192
ネットマスク(netmask)
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(5)
ネットワークアドレス部とホストアドレス部の区切
りの記法
ビット数(例 /26)
ネットマスク
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(6)
192.168.10.68/26
ホストアドレス部をすべて 0 にしたものが,
ネットワークアドレス
192.168.10.64/26
ホストアドレス部をすべて 1 にしたものが,
ブロードキャストアドレス
192.168.10.127
そのネットワーク内の全ホストにパケットを送
るときに指定する
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(7)
ネットワークアドレス,ブロードキャストアドレス共
に,ホストに割当て不可
192.168.10.64/26 のホストアドレスは
000001 ~ 111110
ホストアドレス部が6ビットであっても,接続可能
ホスト数は64ではなく,62となる
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ネットワークアドレス,ホストアドレス(8)
歴史的には,ネットワーク部が
8ビットのものをクラスA,
16ビットのものをクラスB,
24ビットのものをクラスC
のアドレスと呼んだ
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IPアドレス・MACアドレスの調べ方
ipconfig
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まとめ
Ethernet
MACアドレス
IPでは何ができて,何ができないのか
IPアドレス
グローバルアドレスとプライベートアドレス
ネットワークアドレスとホストアドレス
指定方法:ビット数とネットマスク
ブロードキャストアドレス
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次
回
IPヘッダ
ルーティング
どうやってパケットが送られるのか
IPのエラー処理
MACアドレスとIPアドレスの関係
パケットの分割
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