Document

ネットワーク技術II
第9.3課
IPアドレスの取得
http://www.info.kindai.ac.jp/NetEngII
38号館4階N-411 内線5459
[email protected]
アドレス
?
?
通信には相手を特定するための
アドレスが必要
MACアドレス
11-AA-22
-BB-33-CC
88-77-DDFF-99-EE
44-GG-55
-FF-66-EE
22-44-66
-88-AA-CC
FE-DC-BA
-12-34-56
88-77-DD
-99-88-77
22-44-66
-88-AA-DD
FE-DC-BA
-98-76-54
MACアドレスは
ネットワークごとの統一性無し
MACアドレス
MACアドレスは氏名
鈴木
山田さんって
何処にいるの？
斉藤
〒
郵便局
高橋
田中
山田
山田さんへ
佐藤
IPアドレス
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.1
192.168.1.100
192.168.1.0
ネットワーク
172.16.1.2
172.16.3.4
172.16.0.1
172.16.100.200
172.16.0.0
ネットワーク
IPアドレスは
ネットワークごとの統一性あり
IPアドレス
IPアドレスは住所
大阪府
豊中市
待兼山
奈良県
奈良市
左京
大阪府宛は
左へ送ろう
大阪府
大阪府
大阪市
北区
大阪府
東大阪市
小若江
〒
郵便局
大阪府
東大阪市
小若江
奈良県
奈良県
橿原市
八木町
奈良県
吉野郡
十津川村
IPアドレスの割り当て
通信したい
192.168.1.2
192.168.1.1
通信するためにはIPアドレスが必要
一意なホストアドレス
198.150.11.2 198.150.11.3
?
198.150.11.4
198.150.11.2 198.150.11.3
?
198.150.11.4
To: 198.150.11.4
ホストアドレスは
重複してはいけない
一意なネットワークアドレス
198.150.11.7 198.150.11.11
198.150.11.9
ホストアドレスは
全て異なる
198.150.11.6 198.150.11.10
198.150.11.8
To: 198.150.11.8
ルータはパケットを送れるか？
一意なネットワークアドレス
クラスCネットワーク
198.150.11.7 198.150.11.11
?
198.150.11.9
198.150.11.0
クラスCネットワーク
198.150.11.6 198.150.11.10
?
198.150.11.8
198.150.11.0
To: 198.150.11.8
ネットワークアドレスは
重複してはいけない
IPアドレスの割り当て方
静的(スタティック)割り当て

管理者が各機器に手動で割り当て
動的(ダイナミック)割り当て

ルータ等による自動割り当て
RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
 BOOTP (Bootstrap Protocol)
 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

インターネットアドレス
256個の
グループ
256個の
サブグループ
256個の
サブサブグループ
256個の
ホスト
IPアドレスの静的割り当て
IPアドレスの静的割り当て
IPアドレスの静的割り当て
IPアドレスの静的割り当て
IPアドレスの静的割り当て
IPアドレスの静的割り当て
IPアドレスの静的割り当て
静的割り当ての長所・短所
長所

必要なサービスにいつでもアクセス可能
短所

ネットワーク管理者の負担
各機器に手動で割り当て
 アドレスが重複しないように管理

小規模なネットワーク向き
静的割り当ての長所
WAN
静的アドレス
192.168.1.1
ルータ宛に
192.168.1.1へ送れば
外部と通信できる
静的割り当ての長所
WAN
動的アドレス
???.???.???.???
(状況により変化)
ルータはどこ？
誰に聞けばいいの？？
静的割り当ての短所
研究室
PC1
SV1
192.168.1.2
PC1
192.168.1.3
PC2 PC2
192.168.1.4
PC3
PC3
192.168.1.5
PC4
SV2
PC5
192.168.1.6
192.168.1.7
192.168.1.8
サーバ室
PC4
PC5
SV2
SV1
機器の変更・削除のたびに
管理者 IPアドレスの割り振りが必要
静的アドレスが必要な機器
ルータ
サーバ
アプリケーションサーバ
ネットワークプリンタ
動的アドレッシング
RARP


IPアドレスを設定可能
機構が簡単
BOOTSP


IPアドレス, デフォルトゲートウェイ, 起動に必要な
データ等を設定可能
IPブロードキャストを利用
DHCP


IPアドレス, IPアドレスの有効期限, サブネットマスク,
DNSサーバのアドレス, デフォルトゲートウェイ等を設
定可能
アドレスを動的に設定可能
RARP
Reverse Address Resolution Protocol
RFC903
 OSI第3層のプロトコル
 MACアドレス→IPアドレス
 ディスクレスコンピュータが同じLANの他のコ
ンピュータから自分のIPアドレスを得る

RARP要求
例 : 通信したいのでIPアドレスを割り振って欲しい
IPアドレスをください
192.168.1.9です
RARPサーバ
ARP/RAPRメッセージ構造
0～15ビットめ
16～31ビットめ
ハードウェアタイプ
プロトコルタイプ
ハードウェアアドレス長
プロトコルアドレス長
オペレーション
送信側ハードウェアアドレス(1～4Bめ)
送信側ハードウェアアドレス(5,6Bめ)
送信側プロトコルアドレス(1,2Bめ)
送信側プロトコルアドレス(3,4Bめ)
宛先ハードウェアアドレス(1,2め)
宛先ハードウェアアドレス(3～6Bめ)
宛先プロトコルアドレス(1～4Bめ)
ARP/RAPRメッセージ構造
オペレーション
プロトコルタイプ
値
0x0800
0x0806
0x0835
タイプ
IP, ICMP
ARP
RARP
値
１
2
3
4
5
6
7
8
9
オペレーション
ARP要求
ARP応答
RARP要求
RARP応答
動的RARP要求
動的RARP応答
動的RARPエラー
InverseARP要求
InverseARP応答
RARP要求
IPアドレスをください
MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
MACブロードキャスト
FF-FF-FF-FF-FF-FFへ送信
RARPサーバ
MAC:12-34-56-DD-EE-FF
IP:192.168.1.1
RARP要求
0～15ビットめ
16～31ビットめ
1
0800(16) : IP
48 : MACアドレス
32 :IPv4アドレス
3 : RARP要求
AA-BB-CC-DDEE-FF
0 : 未定義
0 : 未定義
FF-FF-
FF-FF-FF-FF
0 : 未定義
RARPヘッダ
MACアドレスのブロードキャストで送信する
RARP応答
MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
RARPサーバ
192.168.1.9です MAC:12-34-56-DD-EE-FF
IP:192.168.1.1
RARP応答
0～15ビットめ
16～31ビットめ
2
0800 : IP
48 : MACアドレス
32 :IPv4アドレス
4 : RARP応答
12-34-56-DDEE-FF
192.168.
1.1
AA-BB-
CC-DD-EE-FF
192.168.1.9
RARPヘッダ
RARPの欠点
伝達可能情報

IPアドレスのみ
伝達不可能情報
ドメイン名
 ゲートウェイ情報
 サブネット情報

送信手段

ブロードキャストのみ = ルータを越えられない
BOOTP
Bootstrap Protocol
RFC1542
 UDP/IP プロトコル
 クライアントサーバ環境で動作
 現在ではDHCPが主流

Web教材の間違い
9.3.4図4～10
225.225.225.225
255.255.255.255
BOOTPメッセージ構造
0～7bめ
8～15bめ
16～23ｂめ
24～31bめ
オペレーションコード
ハードウェアアドレス型
ハードウェアアドレス長
ホップ
トランザクションID
秒数
クライアントIPアドレス
このメッセージが
不使用
IPパケットとして送信される
クライアントIPアドレス
ブートストラップで使用するネクストサーバのIPアドレス
リレーエージェント経由のブートで使用するリレーエージェントのIPアドレス
クライアントのハーウェアドアドレス
サーバホスト名(64B)
ブートファイル名(128B)
ベンダー固有エリア(64B)
BOOTP要求
IPアドレスをください
WAN
MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
TFTPサーバ
IP:192.168.1.3
IP:192.168.1.1
MAC:11-22-33-DD-EE-FF
IP:192.168.1.2
IPブロードキャスト
255.255.255.255へ送信
BOOTPサーバ
BOOTP要求
0～7bめ
8～15bめ
16～23ｂめ
24～31bめ
1:BOOTP要求
1:MACアドレス
6:MACアドレス
0:初期値0
トランザクジョンID
0:要求開始より0秒経過
0:不使用
0:未定義
0:未定義
0:未定義
0:未定義
AA-BB-CC-DD-EE-FF
0:未定義
0:未定義
ベンダー固有エリア(64B)
この情報を以下のIPパケットで送信
送信元MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
宛先MAC :FF-FF-FF-FF-FF-FF
送信元IP :0.0.0.0 (不明)
宛先IP
:255.255.255.255
BOOTP応答
WAN
MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
TFTPサーバ
IP:192.168.1.3
IP:192.168.1.1
MAC:11-22-33-DD-EE-FF
IP:192.168.1.2
BOOTPサーバ
192.168.1.9です
BOOTP応答
0～7bめ
8～15bめ
16～23ｂめ
24～31bめ
2:BOOTP応答
1:MACアドレス
6:MACアドレス
0:初期値0
トランザクジョンID
0:要求開始より0秒経過
0:不使用
0:未定義
192.168.1.9
192.168.1.3
192.168.1.3
AA-BB-CC-DD-EE-FF
0:未定義
0:未定義
ベンダー固有エリア(64B)
この情報を以下のIPパケットで送信
送信元MAC:11-22-33-DD-EE-FF
宛先MAC :AA-BB-CC-DD-EE-FF
送信元IP :192.168.1.2
宛先IP
:255.255.255.255
BOOTPのアドレスマッピング
BOOTPサーバが静的な表を持つ
BOOTPサーバ
BTOOP表
MACアドレス
IPアドレス
00-01-11-12-23-33
192.168.1.1
AA-99-88-12-23-33 192.168.1.2
AB-BC-CD-99-88-77 192.168.1.3
BTOOTPの欠点
長所

各ホスト上にIP情報を書く必要が無い
短所
管理者がBOOTPサーバ上に各ホストのIP情
報を書く必要がある
 各ホストのパラメタ(IPアドレス,サブネットマス
ク,ゲートウェイアドレス,ドメイン名等）は予め
設定しておく必要がある

動的割り当ては不可
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
RFC1541
 UDP/IP プロトコル
 BOOTPの上位互換規格
 パラメタ(IPアドレス,サブネットマスク,ゲート
ウェイアドレス,ドメイン名等）を動的に割り当て

割り当て可能なIPアドレスの
範囲を指定しておくだけでいい
Web教材の間違い
9.3.5図1
ベンダー固有エリア(可変) → オプションフィールド(可変)
DHCPメッセージ構造
0～7bめ
8～15bめ
16～23ｂめ
24～31bめ
オペレーションコード
ハードウェアアドレス型
ハードウェアアドレス長
ホップ
トランザクションID
フラグ
秒数
クライアントIPアドレス
クライアントIPアドレス
このメッセージが
IPパケットとして送信される
ブートストラップで使用するネクストサーバのIPアドレス
リレーエージェント経由のブートで使用するリレーエージェントのIPアドレス
クライアントのハーウェアドアドレス
サーバホスト名(64B)
ブートファイル名(128B)
オプションフィールド(可変)
DHCP設定の確認
スタート → 全てのプログラム → アクセサ
リ → コマンドプロンプト
> ipconfig /all
DHCPサーバのアドレス : 192.168.0.1
12月3日13時18分08秒にIPアドレスを割り当てられた
有効期限は4日13時13分08秒まで
IPアドレスの動的割り当て
DHCP要求
IPアドレスをください
WAN
MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
TFTPサーバ
IP:192.168.1.3
IP:192.168.1.1
MAC:11-22-33-DD-EE-FF
IP:192.168.1.2
DHCPサーバ
DHCP要求
0～7bめ
8～15bめ
16～23ｂめ
24～31bめ
1:BOOTP要求
1:MACアドレス
6:MACアドレス
0:初期値0
トランザクジョンID
0:要求開始より0秒経過
フラグ
0:未定義
0:未定義
0:未定義
0:未定義
AA-BB-CC-DD-EE-FF
0:未定義
0:未定義
オプションフィールド(可変)
この情報を以下のIPパケットで送信
送信元MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
宛先MAC :FF-FF-FF-FF-FF-FF
送信元IP :0.0.0.0 (不明)
宛先IP
:255.255.255.255
DHCP応答
WAN
MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF
TFTPサーバ
IP:192.168.1.3
IP:192.168.1.1
MAC:11-22-33-DD-EE-FF
IP:192.168.1.2
BOOTPサーバ
192.168.1.9です
DHCP応答
0～7bめ
8～15bめ
16～23ｂめ
24～31bめ
2:BOOTP応答
1:MACアドレス
6:MACアドレス
0:初期値0
トランザクジョンID
0:要求開始より0秒経過
フラグ
0:未定義
192.168.1.9
192.168.1.3
192.168.1.3
AA-BB-CC-DD-EE-FF
0:未定義
0:未定義
オプションフィールド(可変)
この情報を以下のIPパケットで送信
送信元MAC:11-22-33-DD-EE-FF
宛先MAC :AA-BB-CC-DD-EE-FF
送信元IP :192.168.1.2
宛先IP
:255.255.255.255
DCHPのアドレスマッピング
IPアドレスプール内のアドレスを動的に割
り当て
DHCPサーバ
IPアドレスプール
IPアドレス 192.168.1.2～192.168.1.30
リース期間 24時間
アドレス要求が来るたびに
ＩＰアドレスプール内の
空いているアドレスを渡す
動的アドレッシング
RARP
アドレス
割り当て設定可能パラメタ
マッピング期間
静的
恒久的 IPアドレス
BOOTP 静的
DHCP
動的
恒久的
リース
IPアドレス, ゲートウェイ
アドレス, サブネットマス
ク, DNSアドレス
30以上のパラメタを設
定可能
アドレス解決プロトコル
ARP(Address Resolution Protocol )
RFC826
 OSI第3層のプロトコル
 IPアドレス(レイヤ3)→MACアドレス(レイヤ2)
 他のデバイスのMACアドレスを得る

ARP要求
例 : IPアドレス192.168.1.2へ送りたいが
MACアドレスが分からない
192.168.1.2の人
MACアドレス教えて
11-22-33-44-55-66です
ARPテーブル
IPアドレス→MACアドレスの表

ARPテーブルに宛先MACアドレスが載ってい
ないときARP要求を行う
IPアドレス
MACアドレス
192.168.1.1 00-01-11-12-23-33
192.168.1.2 AA-99-88-12-23-33
192.168.1.3 AB-BC-CD-99-88-77
To:BB
From:AA
To:172.16.0.3
From:172.16.0.2
アドレス解決
IP:172.16.0.2 IP:172.16.0.3 IP:172.16.0.4
MAC:AA
MAC:BB
MAC:CC
IPアドレス
172.16.0.2
MACアドレス
AA
IP:172.16.0.5
MAC:DD
自分宛以外のパケットは受け取らないが、
ARPテーブルに送信元のアドレス情報の書込みは行う
ＡＲＰプロセス
データを送信したい
ARPテーブルに
宛先MACアドレスが
あるか？
はい
いいえ
ARP要求
ARP応答
データ送信
ARP要求とルータ
150.50.30.1の人
MACアドレス教えて
150.50.30.1
MAC:99
ブロードキャストは
ルータを越えていかない
MACアドレスとルータ
ARP要求はルータを越えていかない
ネットワーク外の機器の
MACアドレスを知ることはできない
ネットワーク外の機器の
MACアドレスは
そもそも知る必要が無い
ネットワーク内のデータフロー
PC A →PCB
data
from IP A
IP A
to IP B
IP B
from MAC A MAC A MAC R1
to MAC R1 MAC R1 MAC R2
PC A
R1
IP A
IP B
MAC R1 MAC R2
MAC R2 MAC B
R2
data
IP A
IP B
MAC R2
MAC B
PC B
ネットワーク外の機器はIPアドレスさえ分かればいい
MACアドレスは隣のルータのものが必要
ネットワーク外への通信
以下のどちらかが必要
ホストにデフォルトゲートウェイを設定
 ルータにプロキシARPを設定

デフォルトゲートウェイ
150.50.30.1へ送りたい
150.50.30.1
MAC:99
ネットワーク外宛なので
デフォルトゲートウェイへ
デフォルトゲートウェイ
192.168.1.1
192.168.1.1
MAC:AA
プロキシARP要求
150.50.30.1
MAC:99
150.50.30.1の人
MACアドレス教えて
AAです
192.168.1.1
MAC:AA
ネットワーク外へのARP要求は
ルータが代わりに返答する
デフォルトゲートウェイの設定
レポート課題
ネットワーク
192.168.1.0 / 24
WAN
ネットワーク
10.0.0.0 / 30
PC1
ポート1
ポート2
ルータ1
PC2
ポート2
ポート1
ルータ2
IPアドレスの範囲
ネットワーク
サブネットマスク
192.168.1.0 /24 255.255.255.0
10.0.0.0 /30
IPアドレスの範囲
192.168.1.1～
192.168.1.254
255.255.255.252 10.0.0.1,
10.0.0.2
ルータのIPアドレス
ルータ
ルータ1
ポート
ポート1
ルータ2
ポート2
ポート2
ネットワーク
192.168.1.0/24 10.0.0.0/30
10.0.0.0/30
IPアドレス
192.168.1.1
10.0.0.1
10.0.0.2
サブネットマスク
255.255.255.0
255.255.255.252 255.255.255.252
ポート1
ポート2
ポート2
ポート1
WAN
192.168.1.0/24
10.0.0.0/30
ルータ1
ルータ2
PCのIPアドレス
PC
PC1
PC2
ネットワーク
192.168.1.0/24 192.168.1.0/24
IPアドレス
192.168.1.254
192.168.1.253
サブネットマスク
255.255.255.0
255.255.255.0
デフォルト
ゲートウェイ
192.168.1.1
192.168.1.1
ポート1
192.168.1.1
192.168.1.0/24
PC1
PC2
ルータ1

Download Report