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継続は力なり

タイトル通り定期的な更新を心掛けるブログです。

【ネットワーク】レイヤー3について

ネットワーク

タダです。


ネットワーク知識が不足しており、充足した知識をアウトプットするエントリーになります。
教本は、『マスタリング TCP/IP 入門第5版』です。

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このエントリーでは、レイヤー3に関してになります。

IPの役割

IPの役割は3つあります。

1.パケット転送(ルーティング)
2.IPパケットの分割処理
3.IPパケットの再構築処理

ルーティング

ルーティングは宛先IPアドレスのホストまでパケットを届けることです。

ルーティングはホップバイホップルーティング方式で行います。
これはIPパケットに次の転送先となるルーターやホストを指示してパケットを配送する仕組みです。
宛先ホストまでのパケット配送情報は、ルーティングテーブルによります。
データリング(レイヤー2)との違いはMTUがあることです。
これがあることで送られるパケット長よりも小さなMTUを送る必要があります。
小さなMTUにするために、IPパケットの分割処理があります。

ルーティングの形式

ルーティングには、スタティックルーティングとダイナミックルーティングがあります。
前者がルーターに事前にルーティングテーブルを設定する方法で、後者はルーターが他のルーターと情報を交換してルーティングテーブルを設定する方法です。

デフォルトルート

0.0.0.0/0のこと。

ホストルート

IPアドレスの全てを使ってルーティングする経路のこと(ホストIP/32)

ループバックアドレス

ローカルホスト(127.0.0.1)

経路制御表の集約

経路制御表を小さくできるのは大きな利点となります。
経路制御表ができかくなると、経路制御表の管理に多くのメモリ空間やCPUパワーが必要になったり、検索に時間がかかってIPパケットの転送能力が低下します。

IPデータグラムの分割処理と再構築処理

IPデータの分割処理は、IPデータグラムが大きくそのままじゃ転送できない時に行います。
IPデータの再構築処理は、分割されたIPデータグラムを宛先ホストで再構築する時に行います。

分割処理の欠点

IP分割処理にはいくつかの欠点があります。
1.ルーターの処理が重くなる点
2.分割処理をすると、分割された断片の1つが失われても元のIPデータグラムのすべてが失われてしまう点

これらの欠点を解消する技術が経路MTU検索となります。

IPv6

IPv6の特徴には以下のようなものがあります。

IPアドレスの構造をインターネットに適した階層構造にする。そして、アドレス構造に適するようにIPアドレスを計画的に配布し、経路制御表が出来るだけ大きくならないようにする。

・ヘッダ長を固定(40オクテット)し、ヘッダチェックサムを省くなどヘッダの構造を簡素化してルーターの負荷を減らす。

ルーターに分割処理をさせない。

DHCPサーバーが無い環境でもIPアドレスを自動的に割り振る

IPアドレスの偽造に対するセキュリティ機能の提供や盗聴防止機能を提供する(IPSec)

マルチキャストやMobile IP機能をIPv6拡張機能としてきちんと定義した