1.ネットワーク層の役割
同じネットワーク内での通信の際に使う機器はスイッチでした。
異なるネットワーク間での通信の際にはルータが必要になります。
●デフォルトゲートウェイ
異なるネットワーク間の通信の際、必ずルータを経由します。
この経由するルータのIPをデフォルトゲートウェイといいます。
2.ルーティング
・経路情報に基づいてデータを送信することをルーティングと呼ぶ。
・ルータは、ルーティングテーブルに基づいてルーティングする。
ex)PC[A]からPC[C]へデータを送信する際
3.ルーティングテーブルの構築
ルーティングをする際、ルーティングテーブルには以下の4項目が入ります。
・宛先ネットワークアドレス・・・NW
・サブネットマスク・・・SM
・インターフェース・・・IF
・ネクストホップ(次のネットワーク)・・・NH
上の図で、pcAからpcDにデータを送信することはできません。
pcAから送られたデータはルータXに着いたあと、
192.168.3.0のネットワークを見つけられないのです。
そこで・・・下の図↓
そんな場合の為に
ネクストホップ
が存在するのです。
ネクストホップに他のネットワークのノードのIPアドレスが登録されていることで、通信が可能になります。
4.デフォルトルート
デフォルトルートとは、主にインターネット接続の際に使用されます。
デフォルトルートとは宛先ネットワークを「0.0.0.0」、サブネットマスクを[/0]、つまり、全くチェックを行わないエントリになり、「すべての宛先が一致」することになります。
5.ロンゲストマッチ
先程、デフォルトルートを説明したとき、全ての「すべての宛先が一致」すると説明しました。では、すべてのデータ送信はインターネットになってしまうのでは?と思うかもしれません。
もちろん、そんな訳はありません。
ロンゲストマッチ(最長一致)というものがあり、データの宛先のIPアドレスに、より長くマッチしているノード宛にデータが送信されます。
6.スタティックとダイナミック
スタティックルーティング
→管理者が手動で設定するルーティング
ダイナミックルーティング
→ルータが自動的にルーティング
7.コネクション型通信とコネクションレス型通信
①「信頼性」とは確実に送信先へデータを送ること
②「効率性」とは短時間で送信先へデータを届けること
③コネクション型は「信頼性」を実現できるが効率が悪い
④コネクションレス型の通信は信頼性は実現できないが「効率がよい」
8.トランスポート層の役割 <TCP>
・TCPはコネクション型のプロトコルで信頼性を実現する。
・「シーケンス番号」と「ACK番号」を使用して確実にデータを送信する。
TCPプロトコル
トランスポート層の代表的なプロトコルがTCP。
TCPはコネクション型通信を実現し、信頼性を実現できます。
・ポート番号
→言わずもがな。宛先と送信元。
・シーケンス番号
→このデータが何番目かを知らせる番号。
・確認応答(ACK)番号
→送信先が送信元へ受信したことを通知する番号。
・コードビット
→下記の6つのフィールドから構成
・SYN →ビットが1の場合、コネクションの確率要求を表す。
・ACK →ビットが1の場合、確認応答番号が有効であることを表す。
・FIN →ビットが1の場合、コネクションの切断要求であることを表す。
・URG
・PSH
・RST
9.TCPを利用した通信
TCPを使用した通信を行う場合、まず最初にスリーウェイハンドシェイクと呼ばれるメッセージ交換が行われます。
●TCPを使用した通信の開始(スリーウェイハンドシェイク)
●TCPを使用したデータの送信
●TCPを使用した通信の終了
10.ポート番号
ポート番号とは・・・
・アプリケーション層のプロトコルを識別するために使用される。
・PCはソケットを使用してアプリケーションとデータを関連付ける。
<ポート番号まとめ>
・ポート番号範囲:0~65535番
・ウェルノウンポート:0~1023番ポート
・ランダムポート:1025番ポート~
●ウェルノウンポートとは?
→サーバ上のアプリケーションを識別する固有のポート番号
●ランダムポートとは?
→クライアント側で使用する送信元ポート番号
11.UDP
UDPとは・・・?
・UDPはコネクションレス型のプロトコルで信頼性は実現しない。
・TCPと同様にアプリケーション層のプロトコルを示すポート番号を使用する。
・信頼性よりも効率を重視する場合に使用する。
ヘッダの情報を見てもTCPよりシンプルなことがわかります。