TCP/IP 基礎知識

TCP/IP基礎知識 4403046　佐藤要太郎 4403076　浜田ちひろ 4403022　鎌田一真 4403058　高田真希 4403056　背山有梨 4403048　椎葉洋

2.1TCP/IP登場の背景とその歴史 4403046　佐藤要太郎

2.1.1軍事技術の応用から… 1960年代後半障害が発生しても分散型ネットワークであれば、迂回路がある限り通信を続けられるパケット通信を利用すれば回線の利用効率が向上する DoD (アメリカ国防総省)

B A 中心に障害が発生すると多くの通信に支障がでる図.障害に弱いネットワーク

B A いくつかのサイトに障害が発生しても、迂回路を通ってパケットを配送できる図.障害に強いパケットネットワーク

2.1.3TCP/IPの誕生 • 1975年にARPANET内の研究グループが開発した通信プロトコル • 1982年頃までかかって仕様が決定 • 1982年からTCP/IPを実装したUNIXの提供が始まる • 1983年にARPANETの正式接続手順に決定

2.1.2 ARPANETの誕生 • 1969年に誕生し、当初はアメリカ西海岸の大学と研究機関のうちの4つのノードを結んだもの • 3年間で4つのノードから34のノードを接続する形に発展 • パケットによるデータ通信手法が実用に耐えることが証明された

2.1.4 UNIXの普及とインターネットの拡大 • 1980年代、LANの発達とともに UNIXワークステーションが急速に普及 • TCP/IPネットワークの構築が盛んに • 1980年代半ばごろから、各コンピューターメーカー独自のプロトコルもTCP/IPに対応する

2.1.5 商用インターネットサービスの開始 • 1990年代になるとISPを通じて企業や一般家庭がインターネットを広く商用利用するように • TCP/IPは商用サービスにも耐えうる成熟したプロトコルになっていた • インターネットは当初の研究ネットワークの形ではなく、有料の商用サービスとして急成長している • 自由でオープンなインターネットは急速に受け入れられていった

2.2 TCP/IPの標準化 4403076　浜田ちひろ4403022　鎌田和真

2.2_1TCP/IPの標準化 TCP/IPの標準化見られる特徴とは？ 4403076　濱田ちひろ

2.2.1 TCP/IPという語は何を指す TCPとIPという2つのプロトコル？ ↓ IPを利用したり、IPで通信したりするときに必要となる多くのプロトコル群の総称

2.2.2 TCP/IP標準化の精神 オープンであること →TCP/IPのプロトコルは、IETF [Internet Engineering Task Force]の議論され標準化されるので、誰でも参加することができる標準化するプロトコルが実際に使えるものであるかを重視すること →プロトコルの仕様を決めることを重視するのではなく、互いに通信できる技術を追い求めてきた →実用性の高いプロトコル早急なプロトコルの実現と普及ができた理由は・・？

RFC [Request For Comment]： インターネット上で公開されているドキュメントで、プロトコルの仕様書やプロトコルの実装や運用に関する有用な情報[FYI: For Your Information] プロトコルの実験に関する情報などが含まれている＊RFCは決められた順番に番号が割り当てられる＊内容を改訂することは許されない＊拡張する場合は新しい番号でRFCの拡張部分を定義＊仕様を変更する場合には新しいRFCが発行され、古いRFCは無効に STD [Standard]＆FYI: どの番号がどのプロトコルの仕様を示すかを決めたもので、同じプロトコルなら仕様が更新されても番号は変化しないただし、指し示すRFCの番号は増えたり減ったり入れ替わる 2.2.3 TCP/IPの仕様書RFC

標準化作業は IETFでの議論を通して行われる IETFでは年3回ミーティングが行われるほか、通常はMLによる議論が行われる 2.2.4 TCP/IPプロトコルの　　　　　　　　　　標準化の流れ →標準になった時にはすでに十分に普及が終わっている

2.2.5 RFCの入手方法 RFCのオリジナル: ftp://ftp.isi.edu/in-notes/ 国内のanonymous ftp サーバ: ftp://ftp.nic.ad.jp/rfc/ RFCに関する情報サイト: http://www.rfc-editor.org/

2.2_2TCP/IPの標準化 4403022　鎌田和真

2.2.1TCP/IPという語は何を指す 多くの場合TCPとIPという2つのプロトコルを指すのではなく、IPを利用したり、IPで通信する時に必要となる多くのプロトコル群の総称として使われる。具体的には、IPやICMP、TCPやUDP、TELNETや FTP、HTTPなど、TCPやIPに深く関係する多くのプロトコルが含まれる.

2.2.2TCP/IP標準化の精神 TCP/IPのプロトコルの標準化は、他の標準化と比べると2つの点が大きく異なる • オープンであること • 標準化するプロトコルが実際に使えるプロトコルかを重視すること

オープンである点について TCP/IPのプロトコルは、IETEでの議論を通して決められる. このIETFには誰でも参加することが出来る. 通常この議論は、電子メールのメーリングリストで行われる. このメーリングリストにも誰でも参加できる.

2つ目の点について プロトコルの使用を決めることを重視するのではなく、互いに通信できる技術を追い求めてきたこと. 「TCP/IPは使用よりも先に、プログラムが開発された」と言われるほど開発重視. 実装することを念頭に作業. 使用が決まったら複数の実装を持ち寄り相互接続の実験

RFCとは • TCP/IPのプロトコルは、IETFで議論され標準化. 標準化しようとするプロトコルはRFCと呼ばれるドキュメントになり、インターネット上で公開される. • RFCはプロトコルの仕様書だけでなく、プロトコルの実装や運営に関する有用な情報や、プロトコルの実験に関する情報も含まれる.

2.2.4TCP/IPプロトコルの標準化の流れ 1.インターネットドラフト (Internet-Draft) 2.提案標準 (Proposed Standard) 3.ドラフト標準 (Draft Standard) 4.標準 (Standard)

インターネットドラフト プロトコルを提案する ↓ ドキュメントを書く ↓ インターネットドラフトとして公開 ↓ 議論 ↓ 実装、シミュレーション

提案標準 議論 ↓ RFC＝提案標準

ドラフト標準 IESGの承認 ↓ ドラフト標準

標準実用性に問題なし ↓ IESG承認 ↓ 標準

まとめ 標準になったプロトコルは、すでに広い運用実績があるため、非常に実用性が高い技術となる.

2.3インターネットの基礎知識 4403058　高田真希

インターネットの基礎知識 • インターネットとは • インターネットとTCP/IPの関係 • インターネットの構造 • 地域ネットワークとISP

インターネットとは　1 • 語源複数のネットワークを結んで一つにすること。 • 過去の意味２つのイーサネットセグメントをルーターで接続（単純なネットワーク間接続）　　企業内の部署間のネットワークや、　　社内ネットワークを企業間で互いに通信できるよう接続　　地域ネットワーク間の接続世界的規模のネットワーク間の接続

インターネットとは　2 • 過去の意味は現在では「Internet working」 • 現在の意味全世界を接続しているコンピューターネットワークのこと．たったひとつ．誰もが参加できる．

インターネットとTCP/IPの関係 • TCP/IPはインターネット運用の為開発された • 「インターネットのプロトコル」といえば「TCP/IP」 • 「TCP/IP」といえば「インターネットのプロトコル」

インターネットの構造 • 階層的な構造ミクロ→マクロ • 異なる組織がIXによって相互に接続された巨大なネットワーク

地域ネットとISP • ISPや地域ネットに接続を依頼 • ダイアルアップサービス． ISPのアクセスポイントに電話で接続している間だけ． • 専用線サービス． 24時間接続．

2.4TCP/IP プロトコル階層モデル 4403056　背山有梨

TCP/IPとOSIモデル TCP/IPとOSIでは階層モデルが少し異なる. （教科書ｐ６２図2.6参照） OSI参照モデルが「通信プロトコルに必要な機能は何か」を中心に考えていることに対し、 TCP/IPの階層モデルは「プロトコルをコンピュータに実装するにはどのようにプログラムしたらよいか」を中心に考えている．

●ハードウェア（物理層） データを転送してくれる ●データリンク層 OSとハードウェアの橋渡しをする

インターネット層 IPプロトコルが使われる層．以下のような種類がある • IP ネットワークをまたいでパケットを配送するためのプロトコル • ICMP パケットの送信元に異常があるかどうかを知らせる • ARP 通信の際、相手の物理的なアドレスを取得　

トランスポート層 アプリケーションプログラム間の通信を実現 • TCP コネクション型で信頼性のあるトランスポート層のプロトコル．ホスト間でのデータの到達性を保障． • UDP コネクション型で信頼性のないトランスポート層のプロトコル．相手に届いたかのチェックはしない。

アプリケーション層 セッション層以上の上位層。OSI参照モデルのセッション層、プレゼンテーション層が、TCP/IPではすべてアプリケーションプログラムの中で実施。 • WWW • 電子メール • ファイル転送 • 遠隔ログイン • ネットワーク管理

2.5TCP/IP階層モデルと通信例 4403048　椎葉洋

2.5.1　パケットヘッダ イーサネットヘッダ（IPヘッダ）　（TCPヘッダ）　（データ） IPヘッダ（TCPヘッダ）　（データ） TCPヘッダデータ

2.5.1　パケットヘッダ • ヘッダが含む情報　・送信者の宛先や情報　・そのプロトコルが運んでいるデータに関する情報

2.5.2　パケットの送信処理（TCP/IP） ①アプリケーションの処理　・アプリケーションプログラムによるメールの作成　・「おはようございます」と入力し、送信ボタンを押す　・符号化処理が行われる　・メール送信時にTCPにコネクション確立の指示　・コネクションを利用してデータ送信　・下位層のTCPに渡され、実際の転送処理が行われる

2.5.2　パケットの送信処理（TCP/IP） ②TCPモジュールの処理　・アプリケーションの支持でコネクションの確立やデータ送信をしたり、コネクションの切断を行う　・信頼性あるデータ転送の提供　・TCPヘッダを付ける　・IPにデータを送る

2.5.2　パケットの送信処理（TCP/IP） ③IPモジュールの処理　・TCPヘッダの前にIPヘッダを付ける　・経路制御表を参照し、IPパケットを次に受け渡すルーターやホストの決定　・ネットワークインターフェース（イーサネットドライバ）のドライバにIPパケットを渡し実際の送信処理をする

2.5.2　パケットの送信処理（TCP/IP） ④ネットワークインターフェースの処理　・IPパケットにイーサネットのヘッダが付けられ、送信処理が行われる　・物理層により相手先に運ばれる　・送信処理中にFCSが計算され、フレームの最後に付く FCS：ノイズなどによりデータが破壊されたことを検出するためのもの

2.5.3データリンクを流れるパケットの様子 データリンク層データリンク層ネットワーク層トランスポート層アプリケーション層宛先 MAC アドレス送信者 MAC アドレスイーサネットタイプ送信元 IP アドレス宛先 IP アドレスプロトコルタイプ送信元ポート番号宛先ポート番号データＦＣＳイーサネットヘッダ IPヘッダ TCPヘッダアプリケーションのヘッダやデータイーサネットトレイラデータの流れる方向データが処理される順

2.5.4　パケットの受信処理（TCP/IP） ⑤ネットワークインターフェースの処理　・イーサネットヘッダの宛先MACアドレスが自分宛かどうか調べる　・自分宛ではない場合は削除　・イーサネットタイプフィールドを調べ、イーサネットプロトコルが運ぶデータを調べる　・IPを処理するルーチンにデータを渡す

TCP/IP 基礎知識

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