情報システム
情報ネットワーク (1)
情報通信の基本, ネットワー
クの種類, OSI参照モデル
プロトコルの階層構造
アプリケーション層
トランスポート層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
送信するデータ
データの加工の流れ
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
送信するデータ
データのセグメント化
セグメントヘッダの付加
データの加工の流れ
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
送信するデータ
データのセグメント化
セグメントヘッダの付加
パケットヘッダの付加
データの加工の流れ
アプリケーション層
送信するデータ
データのセグメント化
トランスポート層
トランスポート層
セグメントヘッダの付加
ネットワーク層
ネットワーク層
パケットヘッダの付加
データリンク層
010011001...
物理層
フレームヘッダの付加
トレイラの付加
ビット化
データの加工の流れ
アプリケーション層
送信するデータ
データのセグメント化
トランスポート層
トランスポート層
セグメントヘッダの付加
ネットワーク層
ネットワーク層
パケットヘッダの付加
データリンク層
010011001...
物理層
フレームヘッダの付加
トレイラの付加
ビット化
接続しているメディアに
合わせた電気信号などに変換
データの加工の流れ
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
アプリケーション層
トランスポート層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
アプリケーション層
トランスポート層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
アプリケーション層
トランスポート層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
010011001...
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
010011001...
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
010011001...
物理層
データの加工の流れ
アプリケーション層
アプリケーション層
トランスポート層
トランスポート層
トランスポート層
ネットワーク層
ネットワーク層
ネットワーク層
データリンク層
データリンク層
010011001...
物理層
010011001...
物理層
物理層
ビット列を電気信号など（電圧の高低や光の
明滅）に変換します。
コネクタやメディアの種類を規定します。
電気信号⇔ビット列
データリンク層
物理層で直接接続されたホスト間での通信を
可能にします。
データフレームの識別と転送。（MAC アドレ
スを参照）
ビット⇔フレーム⇔パケット
ハブ
データリンク層
010011001...
010011001...
物理層
Host A ・・・
・・・ Host B
ネットワーク層
物理層が間接的に接続されたネットワークで
の通信を可能にします。
IP アドレスを用いて通信経路の選択。
IP アドレスの管理。
パケット⇔データセグメント
ルーター・スイッチ
ネットワーク層
データリンク層
010011001...
010011001...
物理層
Host A ・・・
・・・ Host B
トランスポート層
通信元，通信先のマシン間のデータ通信の
管理
データ通信の信頼性の提供
ポート番号を参照してデータを渡すプログラ
ムを判別
データセグメント⇔データトラスポート層
アプリケーション層
アプリケーションプログラムの動作している層。
例
HTTP, FTP，TELNET，SMTP，POP, IMAP,
SSH，ｅｔｃ
Ethernet フレームヘッダ
48bit
48bit
終点ＭＡＣ 始点ＭＡＣ
フレームヘッダ
16bit
32bit
タイプ
FCS
トレイラ
IP ヘッダ
4
8
16
バージョンヘッダ長 サービスタイプ
識別子
生存時間
19
パケット長
フラグ フラグメントオフセット
プロトコル番号
始点ＩＰ アドレス
終点ＩＰ アドレス
ＩＰ（パケット）ヘッダ
ヘッダチェックサム
31
ＴＣＰヘッダ
0
4
10
16
始点ポート番号
31
終点ポート番号
シークエンス番号
確認応答番号
オフセット 予約
チェックサム
フラグ
ウィンドウサイズ
緊急ポインタ
0
4
10
16
始点ポート番号
31
終点ポート番号
シークエンス番号
確認応答番号
オフセット
予約
チェックサム
フラグ
ウィンドウサイズ
緊急ポインタ
始点ポート番号・・送信側のマシンで使用されたポート番号
終点ポート番号・・受信側の・・・
シークエンス番号・・データ全体におけるセグメントの位置
データの先頭シークエンス番号はランダム
シークエンス番号は1オクテットごとに１
確認応答番号・・送信側に次に送って欲しいシークエンス番号
0
4
10
16
始点ポート番号
31
終点ポート番号
シークエンス番号
確認応答番号
オフセット
予約
チェックサム
フラグ
ウィンドウサイズ
緊急ポインタ
データオフセット・・セグメント中のデータの開始位置
ウィンドウサイズ・・ウィンドウ制御においての最大サイズ
チェックサム・・データに破損がないかを確認し信頼性を保証
緊急ポインタ・・緊急処理がある場合、
その処理すべきデータのポインタ
0
4
10
16
始点ポート番号
31
終点ポート番号
Ｕ
Ｒ
Ｇ
シークエンス番号
確認応答番号
オフセット
予約
フラグ
チェックサム
Ａ
Ｃ
Ｋ
Ｐ
Ｓ
Ｈ
Ｒ Ｓ Ｆ
Ｓ Ｙ Ｉ
Ｔ Ｎ Ｎ
ウィンドウサイズ
緊急ポインタ
コントロールフラグ
ＵＲＧ・・緊急処理データがあることを示す
ＡＣＫ・・確認応答番号が有効であることを表示
ＰＳＨ・・フラグオン時は受信データを即座にアプリケーション層に渡す
（オフ時はトランスポート層でバッファリング）
ＲＳＴ・・コネクションの強制切断を要請
ＳＹＮ・・コネクションの確立要請
ＦＩＮ ・・データの送信を正常に終了した後のコネクション切断を要請
遅延確認応答
受信側がデータを受け取っても、すぐには確
認応答を出さず、ある程度時間を置いてから
確認応答を出す制御法。
これによりそれまでの確認応答は最も最後に
着いたパケットのものだけが送信側に返され
る。
通信例
先頭のシークエンス番号
・ホストA・・1000
・ホストB・・8500
送信データ・・・・・・・・・・・・・1835 オクテット
コネクションの要請
1000
ＳＥＱ
A
0
S
ＳＹＮ
ホストA
ホストB
ＡＣＫ
S F
コネクションの要請
1000
ＳＥＱ
A
ＡＣＫ
S F
0
S
ＳＹＮ
8500
1001
A
S
ＳＹＮ，ＡＣＫ
ホストA
ホストB
コネクションの要請
1000
ＳＥＱ
A
S F
0
S
ＳＹＮ
8500
1001
A
S
ＳＹＮ，ＡＣＫ
1001
ＡＣＫ
8501
A
ＡＣＫ
ホストA
ホストB
データの送受信
1001
ＳＥＱ
A
8501
A
1000オクテット，ACK
ホストA
ホストB
ＡＣＫ
S F
データの送受信
1001
ＳＥＱ
A
ＡＣＫ
S F
8501
A
1000オクテット，ACK
8501
ＡＣＫ
ホストA
A
ホストB
2001
データの送受信
1001
ＳＥＱ
A
S F
8501
A
1000オクテット，ACK
8501
ＡＣＫ
2001
ＡＣＫ
2001
A
8501
A
825オクテット，ＡＣＫ
8501
A
ホストA
ホストB
2826
コネクションの終了
2826
A
ＳＥＱ
A
8501
F
ＦＩＮ，ACK
ホストA
ホストB
ＡＣＫ
S F
ＳＥＱ
コネクションの終了
2826
A
A
ＡＣＫ
S F
8501
F
ＦＩＮ，ACK
8501
2826
F
ＦＩＮ
8501
ＡＣＫ
ホストA
A
ホストB
2827
コネクションの終了
2826
A
ＳＥＱ
A
ＡＣＫ
S F
8501
F
ＦＩＮ，ACK
8501
2826
F
ＦＩＮ
2827
8501
ＡＣＫ
8502
A
A
ＡＣＫ
ホストA
ホストB
2827
ウィンドウ制御
ACK
SEQ
{
ウィンドウ
サイズ
4000
1001
2001
3001
4001
ホストA
ホストB
ウィンドウ制御
ACK
SEQ
{
ウィンドウ
サイズ
4000
1001
2001
3001
4001
5001
6001
7001
8001
ホストA
2001
3001
4001
5001
ホストB
ウィンドウ制御
ACK
SEQ
{
ウィンドウ
サイズ
4000
1001
2001
3001
4001
2001
3001
4001
5001
5001
6001
7001
8001
9001
10001
11001
12001
ホストA
6001
7001
8001
9001
・
・
・
ホストB
ウィンドウ制御＋遅延制御
ACK
SEQ
{
ウィンドウ
サイズ
4000
1001
2001
3001
4001
ホストA
ホストB
ウィンドウ制御＋遅延制御
ACK
SEQ
{
ウィンドウ
サイズ
4000
1001
2001
3001
4001
5001
5001
6001
7001
8001
ホストA
ホストB
ウィンドウ制御＋遅延制御
ACK
SEQ
{
ウィンドウ
サイズ
4000
1001
2001
3001
4001
5001
5001
6001
7001
8001
9001
ホストA
ホストB
ウィンドウ制御＋遅延制御
ACK
SEQ
{
ウィンドウ
サイズ
4000
1001
2001
3001
4001
5001
5001
6001
7001
8001
9001
・
・
ホストA
・
ホストB
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