I P 層
ネットワーク コミュニケーション
6/14/07
I P パ ケ ッ ト の 構 造 (1)
 教科書 p.149
 IPデータグラム
IPパケットのこと
 IPヘッダとデータからなる

I P パ ケ ッ ト の 構 造 (2)
I P パ ケ ッ ト の 構 造 (3)
 チェックサムとは(復習)
 対象部分に何らかの演算を行った結果
 受け取った方でも,同じ演算を行い,その結果と
比べる
 途中で,値が変わると,一致しない
I P パ ケ ッ ト の 構 造 (4)
 IPではチェックサムの対象は,ヘッダ部分だけ
 つまり,データが変わっていても分からない
 だから,IPではデータが正しいことは保証されな
い
IPアドレス
復 習
前回のスライドから
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

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
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
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)
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
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)
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
パケットの配送
パ ケ ッ ト の 配 送 (1)
 各ノード(ホスト,ルータ)は,パケットの送り先を
記録してある
ルーティングテーブル
を持つ
 これは,
“あて先のネットワークアドレス”と
“とりあえずの送り先のIPアドレス”
の対応表
パ ケ ッ ト の 配 送 (2)
 ルーティングテーブル例
パ ケ ッ ト の 配 送 (3)
 直接配送
送り先が自分自身
 あて先が,自分と直接つながっている
 データリンクに任せる

 間接配送
送り先が自分自身でない
 あて先が直接つながっていない
 “とりあえずの中継先”に送る

パ ケ ッ ト の 配 送 (4)
 教科書 p.155
直接配送
パ ケ ッ ト の 配 送 (5)
 教科書 p.151
間接配送
パ ケ ッ ト の 配 送 (6)
 ルーティングテーブルに,すべての情報を格納す
ることは不可能
 “その他の送り先”を指定できる
デフォルトルート(default route)
 テーブルでは,0.0.0.0/0
 パケットの送り先をデフォルトゲートウェイ
(default gateway)

パ ケ ッ ト の 配 送 (7)
 デフォルトルートとデフォルトゲートウェイ
パ ケ ッ ト の 配 送 (8)
 教科書 p.157
パ ケ ッ ト の 配 送 (9)
 ルーティングテーブルの検索の詳細については
教科書 p.156参照のこと
 テーブルの上の方から調べるわけではない
パ ケ ッ ト の 配 送 (10)
 ルーティングテーブルの実例
エラー処理
エ ラ ー 処 理 (1)
 パケットを先の送ることができなくなると
送信元に
ICMP(Internet Control Message Protocol)
と呼ばれるメッセージを送る
エ ラ ー 処 理 (2)
 ヘッダ中の“生存時間”とは何か?
エ ラ ー 処 理 (3)
 生存時間(TTL : Time To Live)
 初期値64 (他の値のこともある)
 ルータを越えるごとに1減る
 0になると,そのパケットは破棄される
エ ラ ー 処 理 (4)
 ルーティングテーブルの情報に誤りがあっ
て,パケットがループするとTTLがいつか0
になり,そのことを検出できる
IPとデータリンクの関係
Ethernetの場合
MACアドレスとIPアドレス(1)
 Ethernetでは,MACアドレスによりデータ(フレー
ム)の送り先を指定する
 MACアドレス(Ethernet固有のもの)と
IPアドレスの関係は?
 ARP (Address Resolution Protocol)
MACアドレスとIPアドレス(2)
 ARP要求パケット
 ブロードキャストにより,
“このIPアドレスのホストのMACアドレスを教え
て!”
というメッセージをセグメント内のすべてのホスト
に送る
MACアドレスとIPアドレス(3)
 ARP応答パケット
 該当IPアドレスのホストは,自分の“MACアドレ
ス”を返答する
MACアドレスとIPアドレス(4)
 分かったMACアドレスは,一定時間保存する

ARPテーブル
パケットの分割
 IPパケットの長さは,データリンクのパケットの長
さより長い
 データリンクのパケット長に合わせて,分割して
送り,終点で再構築する
 教科書 p.166
内部処理
 教科書 p.169
ドメイン名
ド メ イ ン 名 (1)
 実際に指定するのは
www.jobu.ac.jp
のようなドメイン名
 しかし,パケット配送に使われるのはIPアドレス
ド メ イ ン 名 (2)
 ドメイン名とIPアドレスの対応表を,各ホストが
もっていた
 インターネットに接続するホストが増えると,管
理不能になる
ド メ イ ン 名 (3)
 DNS (Domain Name System)
ドメイン名とIPアドレスの
(分散)データベース
 ネームサーバとか…
 詳細は時間があったら補足

 ドメイン名の諸問題については,“情報社会と情
報倫理”で取り上げた
ド メ イ ン 名 (4)
 ただし,今でも hostsというファイルが存在する
ド メ イ ン 名 (5)
 Windowsでは,hostsというファイルはほとんど
使われていない
 その内容を書き換えるウィルスなどがある
 正しくURLを入力しても,別のサイトにつながる
ま と め
今日のポイント
ま と め (1)
 IPではチェックサムの対象は,ヘッダ部分だけ
 つまり,データが変わっていても分からない
 だから,IPではデータが正しいことは保証されな
い
ま と め (2)
 各ノードは,ルーティングテーブルを持つ
 あて先のホストが属するネットワークのネットワー
クアドレスと同じものをルーティングテーブルで探
す
 とりあえずの送り先を見つけ,そこにとりあえず
送る
ま と め (3)
 直接配送
送り先が自分自身
 あて先が,自分と直接つながっている
 データリンクに任せる

 間接配送
送り先が自分自身でない
 あて先が直接つながっていない
 “とりあえずの中継先”に送る

ま と め (4)
 デフォルトルートとデフォルトゲートウェイ
次 回
 TCP
ダウンロード

n-20070614 へのリンク