IP層（1）

ＩＰ層（１）
ネットワークシステムⅠ
第８回
今回の概要

IPパケットの構造

IPアドレス（復習）

IPパケットの配送
I P パケットの構造（１）

IPデータグラム
 IPパケットのこと
 ＩPヘッダとデータからなる
 ヘッダ荷札(宅配便の伝票）みたいなもの
I P パケットの構造（２）
このパケットを送り出す
ノードのIPアドレス
（差出ノード）
ヘッダ
このパケットを受け取る
ノードのIPアドレス
（宛先ノード）
I P パケットの構造（３）

チェックサムとは（復習）

対象部分に何らかの演算を行った結果


受け取った方でも，同じ演算を行い，その結果と
比べる
途中で，値が変わると，一致しない
I P パケットの構造（４）
ヘッダチェックサムの対象部分
（ヘッダチェックサムを除くヘッダ）
I P パケットの構造（５）

IPではチェックサムの対象は，ヘッダ部分だけ

つまり，データが変わっていても分からない

だから，IPではデータが正しいことは保証されな
い
IPアドレス
復習
前回のスライドから
I P アドレス（１）


ノードを区別するユニークなアドレス
 同じIPアドレスを複数のノードに付けられない
32ビット
 ０～ 4294967295 （インターネット上のノードの
上限）
 v6では，128ビット
I P アドレス（２）

表記法
 8ビットずつ，10進法で表記して，“.”で区切る

１９２．１６８．１０．５
1100 0000
1010 1000
0000 1010
0000 0101
ネットワークアドレス，ホストアドレス（１）

IPアドレスは


ネットワークアドレス部
ホストアドレス部
に分けることができる
ネットワークアドレス，ホストアドレス（２）



ネットワークアドレス
 そのノード（ホスト）が接続しているネットワー
ク（セグメント）のアドレス
ホストアドレス
 そのノードのネットワーク内でのアドレス
教室の番号301（階数+その階での番号）
ネットワークアドレス，ホストアドレス（３）



３２ビットの中で，ネットワークアドレスのビット数
を明示する
192.168.10.68/26
前26ビットがネットワークアドレス，
後6ビットがホストアドレス
ネットワークアドレス，ホストアドレス（４）

192.168.10.68/26

ネットワークアドレス・ホストアドレス

11000000 10101000 00001010 01000100

ネットワークアドレスはホストアドレス部を0に


11000000 10101000 00001010 01000000
つまり，192.168.10.64/26
ネットワークアドレス，ホストアドレス（５）

ネットワークアドレス部とホストアドレス部の区切
りの記法
 ビット数（例 /26)
 “ネットマスク”という方法もある
パケットの配送
パケットの配送（１）


各ノードは，パケットの送り先を記録してある
ルーティングテーブル
を持つ
これは，
“パケットの宛先のノードがあるネットワークの
ネットワークアドレス”と
“パケットを次に送るノードのIPアドレス”
の対応表
パケットの配送（２）
 ルーティングテーブルの例
終点IPアドレス（宛先）が
192.168.0.5 とする
始めの24ビットは192.168.0.0
宛先のノードは，このネットワークアド
レスをもつネットワークに属している
とりあえず
このノードに送る
パケットの配送（３）

例えとなるかどうか
 高崎に行きたい
 高崎は，高崎線の
駅
 高崎線に乗るには，
新町駅に行く

パケットの配送
 パケットの宛先
 宛先のあるネット
ワークのアドレス
 そのネットワークに
送るには，どのノー
ドに送ればよいか
ここで終わりではない
先がある
パケットの配送（４）


直接配送
 送り先が自分自身
 宛先が，自分と直接つながっている
 ネットワークインタフェースに任せる
間接配送
 送り先が自分自身でない
 宛先が，自分と直接つながっていない
 “送り先（中継ノードルータ）”に送る
 実際に送るのはネットワークインタフェース
パケットの配送（５）


ルーティングテーブルに，すべての情報を格納す
ることは不可能
“その他”の送り先を指定できる
 デフォルトルート（default route）
 テーブルでは，0.0.0.0/0
 パケットの送り先をデフォルトゲートウェイ
（default gateway）
パケットの配送（６）

宛先のノードが，“192.168.0.0/24”のネット
ルーティングテーブルの例
ワークにないときは，“192.168.0.1”に送る
宛先のノードが，このネットワークアドレスのネッ
トワークにあるときは，“192.168.0.5”に送る
左側のネットワークの
ネットワークアドレス
右側のネットワークの
ネットワークアドレス
パケットの配送例（１）

このルータは，二つのネットワーク
ネットワークの例
につながっているので，
IPアドレスを二つもつ
PCのIPアドレス
パケットの配送例（２）
パケットの配送例（３）

直接配送
192.168.0.5から192.168.0.6へ送る
自分に送る
パケットの配送例（４）


直接配送
送り先が自分自身
 宛先が，自分と直接つながっている
ネットワークインタフェースに任せる
 IPの仕事は終了
パケットの配送例（５）

間接配送
192.168.0.5から192.168.1.10へ送る
“192.168.1.10”は，“192.168.0.0/24”のネットワークにない
デフォルトルートを選ぶ間接配送
“192.168.0.1（ルータ）”に送る
パケットの配送例（６）
パケットの配送例（７）


送り先が自分自身でない
 宛先が直接つながっていない
ルータに送る
 後はルータに任せる
間接配送
ルーティングテーブル（１）


単純に，テーブルの上の方から調べるわけでは
ない
詳細は省略
ルーティングテーブル（２）

ルーティングテーブルの例 netstat -r
ＩＰ層とネットワークインタフェー
ス層の関係
Ethernetの場合
MACアドレスとIPアドレス（１）



Ethernetでは，MACアドレスによりデータ（フレー
ム）の送り先を指定する
MACアドレス（Ethernet固有のもの）と
ＩＰアドレスの関係は？
ARP （Address Resolution Protocol）
MACアドレスとIPアドレス（２）

ARP要求パケット

ブロードキャストにより，
“このIPアドレスのノードのMACアドレスを教え
て！”
というメッセージをセグメント内のすべてのノード
に送る
MACアドレスとIPアドレス（３）


ARP応答パケット
該当IPアドレスのノードは，自分の“MACアドレ
ス”を返答する
MACアドレスとIPアドレス（４）

arp -a
パケットの分割


IP層のパケットの長さは，ネットワークインタ
フェース層のパケットの長さより長い
ネットワークインタフェース層のパケット長に合わ
せて，分割して送り，終点で再構築する
まとめ
今日のポイント
まとめ（１）

IPではチェックサムの対象は，ヘッダ部分だけ

つまり，データが変わっていても分からない

だから，IPではデータが正しいことは保証されな
い
まとめ（２）


各ノードは，ルーティングテーブルを持つ
宛先のノードが属するネットワークのネットワーク
アドレスと同じものをルーティングテーブルで探
す

送り先を見つけ，そこに送る

デフォルトルート（0.0.0.0/0）

デフォルトゲートウェイ
まとめ（３）


直接配送
 送り先が自分自身
 宛先が，自分と直接つながっている
 ネットワークインタフェースに任せる
間接配送
 送り先が自分自身でない
 宛先が，自分と直接つながっていない
 “送り先”に送る
 実際に送るのはネットワークインタフェース
次回

パケットは，世界を駆け巡る

どうやって？

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