【読書メモ】マスタリングTCP/IP 入門編

OSI参照モデル

通信プロトコルを設計するときの指標

- 通信に必要な機能を7つの階層に分けて機能を分割することで、複雑になりがちなネットワークプロトコルを単純化するためのモデル
- 各階層は、下位層から特定のサービスを受け、上位層に特定のサービスを提供する
- 階層化をすると各階層を独立なものとして扱うことができる
- システムのある階層を変更しても、その影響がシステム全体に波及しないため、拡張性や、柔軟性に富んだシステムを構築できる
- モジュール化を進めすぎると処理が重くなる
- モジュール化を進めすぎると各モジュールで似たような処理をしなければならなくなる

7. アプリケーション層
6. プレゼンテーション層
5. セッション層
4. トランスポート層
3. ネットワーク層
2. データリンク層
1. 物理層

アプリケーション層

特定のアプリケーション用

- SSH
- HTTP
- SMTP
- FTP

プレゼンテーション層

ネットワーク共通のフォーマット変換

- 暗号化
- 圧縮

セッション層

通信の管理

- TLS
- 認証
- アクセス権

トランスポート層

データ転送の管理

- TCP

ネットワーク層

通信経路選択の役割

- IP
- IPv4
- IPv6

データリンク層

フレームとビット列の変換

- Ethernet
- トンネリング

物理層

電圧によるビット列の転送

- RS-232

MACアドレス

データリンクに接続しているノードを識別するために利用

IP

役割
- IPアドレス
- パケット配送
- パケットの分割処理と再構築処理

IPアドレス
- IPv4
- 32bit
- IPアドレスはコンピュータの内部では2進数で処理
- 32ビットのIPアドレスを8ビットずつの4つの組に分け、その境目にピリオド(.)を入れて10進数で表現する
- IPアドレスのクラスはネットワーク部とホスト部に分けられる
- ネットワーク部はグローバルな識別部分
- ホスト部はプライベート識別部分
- 32ビット中を4つの単位にしている都合上、2進数での表現幅に制約がある
- 1つの単位(8ビット)中の先頭4ビットまでのビット列の組み合わせ毎に大きくアドレスクラスという分類をし、それには4つのタイプがある
- これは、仕組み上IPアドレスを割り当てる数に上限があることを示す。

ホスト部をビットで表したときに、すべてのビットを0にすることやすべてのビットを1にすることはできない
- ホスト部のすべてのビットが0というアドレスは、ネットワークアドレスを表す
- ホスト部のすべてのビットが0というアドレスは、IPアドレスが分からないアドレスを表す
- ホスト部のすべてのビットが1のアドレスは、ブロードキャストアドレスを表す
- IPアドレスのホスト部で割り当てられる数は、この2つを引いた数、たとえばクラスCでいえば2の8乗 - 2の254個となる

サブネットマスク

クラスごとに決まるホスト部をサブネットワークアドレス部として使うことにより、複数の物理ネットワークに分割できるようにする仕組み

- サブネットマスクを考えるときには2進数で考える
- サブネットマスクは32ビットの数値で、IPアドレスのネットワーク部を表すビットと同じ部分が1になり、ホスト部を表すビットと同じ部分のビットが0になる
- これにより、クラスに縛られずにIPアドレスのネットワーク部を決めることが可能になる
- サブネットマスクは、IPアドレスの上位ビットから連続していなければならない

CIDR

クラスに縛られないドメイン間のルーティング

末尾の/以降はネットワークアドレス部の大きさ(ビット数)


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