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【シリーズ:セキュリティ】テクノロジ – 通信プロトコルについて(前編)

2018年10月9日

通信プロトコルでは、TCP/IPプロトコル群が一番用いられていますが、各階層でも様々なプロトコルが利用されています。

情報セキュリティ - テクノロジ

TCP/IPプロトコル群

OSI基本参照モデルの7階層と切り口は同じで、TCP/IPプロトコル群は4つの階層になります。

アプリケーション層、トランスポート層、インターネット層、ネットワークインタフェース層です。

TCP/IPプロトコル群

ネットワークを流れるフレーム

ネットワークにおけるフレームは、電気通信におけるデジタルデータ転送の構成単位です。

ネットワーク上を流れるフレームは、次のようになります。

フレーム

ネットワークインタフェース層のプロトコル

物理層、データリンク層といったネットワークインタフェース層の規格として、WANで使用されるPPP、LANで使用されるイーサネットがあります。

PPPは、2点間を接続してデータ通信を行う為のプロトコルで、ダイヤルアップネットワークで使われてきました。

イーサネットは、MACアドレスによって通信相手を決定します。MACアドレスは、各通信機器に固定で設定されているハードウェアアドレスで、同じネットワーク内で通信相手を識別するために使用されます。

インターネット層のプロトコル

IPがインターネット層のプロトコルで中心になっています。

IPアドレスによって、世界中のインターネットに接続されている機器の中から相手を見つけ、パケットを送ります。

また、エラー通知や情報通知を行うICMPがIPをサポートします。

IPアドレスは、ネットワークアドレス+ホストアドレスで構成されています。

IPv4アドレスの場合は合計で32ビットで、同じネットワーク内でれば、ネットワークアドレスが割り当てられ、そのネットワーク内で一意のホストアドレスが割り当てられます。

なお、ネットワークアドレスの長さは、クラスを基準に定めらます。次のようなIPアドレスの範囲から設定されます。

クラスとIPアドレス

しかし、近年ではクラスを固定してネットワークアドレスを割り当てると、IPアドレスが足りなくなってきています。

よって、クラスに依存するのではなく、ネットワークアドレスを割り当てるCIDRという技術が使われるようになってきました。

ネットワークアドレス(サブネットマスク)が占める範囲のビット数を、”/”(スラッシュ)のうしろに付けます。

例えば、200.200.200.1/28なら、先頭から28ビットがネットワークアドレス、残りの4ビットがホストアドレスであることを示しています。

これと同じことをサブネットマスクで表現することもあります。

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