TCP/IPを使ったネットワーク

TCP/IPの中核プロトコル

TCP/IPネットワークを構成する上で、中核となるプロトコルが次の3つ。

第4層 トランスポート層 TCP、UDP
第3層 ネットワーク層 IP
  • TCP … 通信相手とのコネクションを確立してからデータを送受信するコネクション型の通信プロトコル
  • UDP … 事前に送信相手と接続確認を取ったりせず、一方的にパケットを送りつけるコネクションレス型
  • IP … 経路制御を行い、ネットワークからネットワークへとパケットを運んで相手に送り届ける

IPアドレス

TCP/IPのネットワークに繋がれているコンピューターやネットワーク機器はIPアドレスという番号で管理されている。

32ビットで表現されるが、8ビットで区切り、それを.区切り10進数で表す。

グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
  • グローバルIPアドレス … インターネットの世界で使用するIPアドレス
  • プライベートIPアドレス … 企業内などLAN内で使えるIPアドレス
ネットワーク部とホスト部
  • ネットワークアドレス部 … ネットワークごとに分かれる部分
  • ホストアドレス部 … ネットワーク内でコンピュータを識別するための部分
IPアドレスのクラス

ネットワークの規模に合わせて3つのクラスに分けられる

  • クラスA … 大規模ネットワーク用。ネットワークアドレス部8ビット+ホストアドレス部24ビット
  • クラスB … 中規模ネットワーク用。ネットワークアドレス部16ビット+ホストアドレス部16ビット
  • クラスC … 小規模ネットワーク用。ネットワークアドレス部24ビット+ホストアドレス部8ビット

ブロードキャスト

同一のネットワーク内のすべてのホストに対して、一斉に同データを送信することをブロードキャストという

逆の言葉として、特定の一台飲みに送信することをユニキャスト、複数ではあるけど不特定多数ではなく決められた範囲内の複数ホストに送信することをマルチキャストという

サブネットマスクでネットワークを分割する

クラスCのネットワーク規模でも多すぎるのでさらに細かくグループ分けしたいって時に使うのが、サブネットマスク。

各ビットの値によって、ネットワークアドレス部とホストアドレス部を再定義することができる。

11111111. 11111111. 11111111. 00000000
ネットワークアドレス部 ネットワークアドレス部 ネットワークアドレス部 ホストアドレス部

ホストアドレス部を使ってグループ分けする。

0 0 0 0 0 0 0 0
サブネット サブネット ホストアドレス範囲 ホストアドレス範囲 ホストアドレス範囲 ホストアドレス範囲 ホストアドレス範囲 ホストアドレス範囲

サブネットマスクとCIDR表記

IPアドレスとサブネットマスクをセットにした表記方法をCIDR表記

IPアドレス サブネットマスク
192.168.1.3 255.255.255.0

IPv6

  • IPv4 … 32ビット。43億個を表現できる
  • IPv6 … 128ビット。340潤個を表現できる

IPアドレスの枯渇に備えて次世代のIPがIPv6。

MACアドレスとIPアドレスの違い

ネットワークをまたいだ通信を可能とするのがIPアドレスの存在、ネットワーク網をまたがない通信で使えるのがMACアドレス

DHCP

新しくLANに参加したコンピューターにIPアドレスを割り振ってくれるプロトコル

NATとIPマスカレード

  • NAT … グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスとを1対1で結び付けて相互に変換を行う。同時にインターネット接続できるのはグローバルIPアドレスの個数分だけ
  • IPマスカレード … グローバルIPアドレスに複数のプライベートIPアドレスを結び付けて1対複数の返還を行う。IPアドレスの変換時にポート番号もあわせて書き換えるようにすることで、1つのグローバルIPアドレスでも複数のコンピューターが同時にインターネット接続が可能

ドメイン名とDNS

IPアドレスを文字で別名をつけたものがドメイン名。
ドメイン名とIPアドレスの関連付けを管理しているのがDNS

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