TCP / IP 絵本のまとめ

TCP/IP

今回は、TCP/IPの本を読んで、内容をざっとまとめてみました。
読んだ本は下記です。
TCP/IPの絵本 第2版 ネットワークを学ぶ新しい9つの扉

 

TCP/IP概要

プロトコル

送信側と受信側のコンピュータがあらかじめ決めた共通のマニュアルのことを指します。

TCP/IP

全世界共通の通信プロトコルが、 TCP/IP です。
TCP/IPは異なる仕組みを持つコンピュータ同士のやり取りを可能にしました。

また、下記5階層全体のことを TCP/IP といい、
「何をするか」によって、プロトコルの組み合わせが変わります。
①アプリケーション層
②トランスポート層
③ネットワーク層
④データリンク層
⑤物理層

大まかな流れ

①データをデジタル信号にする(送信者:上記アプリケーション層から物理層へ)
②送り先届ける(信号を送る)
③デジタル信号をデータに戻す(受信者:上記物理層からアプリケーション層へ)

パケット通信

データを一定の大きさに分割して、送受信するパケット交換を使用する通信方法のことを指します。

 

アプリケーション層

アプリケーション層の役割は、通信サービスを実現することです。
アプリケーションに合わせた通信を行えるようにします。
具体的には、HTTP, SMTP, POP3, FTP があります。

アプリケーションプロトコル

サーバーとクライアントの間で行われるサービス固有のやり取りの取り決めのことです。

アプリケーションヘッダ

アプリケーション層で付加されるヘッダのことを指します。
ここには「要求と応答」に関する情報が記載されています。
書く形式は以下2つです。
①テキストベース
②バイナリベース

HTTPプロトコル

1つの要求に対して1つの応答を返す。
1回完結 ⇛ ステートレスプロトコル

SSL

インターネット上でデータの通信を暗号化するためのプロトコルです。
サイトのurが、httpsからはじまっていれば、sslが適用されている証拠です。

SMTPプロトコル

コマンドは4文字のアルファベット、レスポンスは3桁の数字で表します。

【電子メールに関して】
 コマンド
  ・クライアントからサーバーへの呼びかけのことを指します。
 レスポンス
  ・サーバーからクライアントへの呼びかけのことを指します。

POP3プロトコル

コマンドは4文字のアルファベット、レスポンスは「+OK」「- ERR」で表します。

US-ASCII

多くの通信サービスで使用れる文字コードです。

 

トランスポート層

送信されたデータを相手に届けることが一番の目的です。
具体的なプロトコルは、TCP, UDP

TCP

信頼を重視
www, 電子メール

・1対1で通信を行う(コネクション型通信)
・通信を確立できる状態かを試した後に通信を開始します。

UDP

・速度を重視
ストリーミング

ポート

アプリケーション層に設置された出入り口のことです。
これを使ってどのプロトコルに使用するのかを特定します。

確実に届けるために

・ハンドシェイク
・3ハンドシェイク
・シーケンス番号

問題があったときの処理
①確認応答の遅延・消失
②データの損失

UDP プロトコル

①コネクションレス型通信
②複数の相手へ同時に送信すること

 

ネットワーク層

ネットワーク層の役割は下記3つです。
①通信手段の違いを埋めてあげる
②通信相手を特定する
③宛先までの経路を決める。

プロトコルは、IPのみです。
ICMP

IPプロトコル
・データリンク層へデータを渡す
・ベストエフォート方式
・最適な経路で送る

IPアドレス(IPv4)

32桁のビット列からなります。

IPアドレス(IPv4)

128桁のビット列からなります。

ルーター

経路を決定するところです。届いたパケットの宛先を確認して、次の転送先を決めます。
ルーティングを行うためにルーティンテーブルという情報を持っており、これを使用し、次の転送先のルーターを決定します。
経路の決定方法は以下の2通りです。
①静的ルーティング
②動的ルーティング
次に転送するルータのMACアドレスを書きこんで送り出します。

ICMP

IPをサポー路するプロトコル

DNS

IPアドレスとドメイン名を対応させるサービスのことを指します。
ローカルネームサーバーを使って、IPアドレスを探しにいく。
www.test.co.jpを探しに行く場合は下記のような順序を経て、IPアドレスが特定されます。
①ルートサーバー
②次のネームサーバー(jp(日本), uk(イギリス))
③次のネームサーバー(co(会社), ac(大学))
④次のネームサーバー(test)

 

データリンク層と物理層

データリンク層

ネットワーク層と物理層の橋渡しを行います。

【データリンク】
異なる

【NIC】
ネットワークインタフェースカードの略で、コンピュータからネットワークへの玄関口となります。

【MACアドレス】
NICに振られている固有の番号です。
データリンク層では、この番号を使用して、機器を特定します。
ネットワーク層におけるIPアドレスのようなものです。

物理層

データリンクの中で信号が流れている部分のことを言います。
決まったプロトコルはなく、機器の持つ性質に依存します。