【ネットワーク】IPについて

概要

ここではネットワーク層のIPに関する説明を記載していきます。

データリンク層でMACアドレスを使用して通信を行ったようにネットワーク層でもアドレスを使用して通信を行います。それがIPアドレスです。このIPアドレスはデータリンクの形式に関わらず同様の形式で設定され、このことが役割の一つであるデータリンク層の性質を抽象化する役割を果たし、つまりデータリンクに関係なく同じように通信出来るという事です。また、ブリッジやハブなど下層で接続する機器にはパケットを中継するだけなのでこのIPアドレスの設定は不要という特徴があります。

データリンクの抽象化

前述したようにIPアドレスを使用する事によってデータリンクの性質を抽象化し上位層からは同じように見えるようになります。データリンクの性質のちがいの一つとして最大転送単位(MTU:Maximum Transmission Unit)があり、これは1パケットで送信できるデータサイズを表します。

A,B,Cと3区間でデータ送信を行う際に、仮にBだけMTUが小さい場合にはデータがあふれてしまう事になります。この様な事象に対応するためにIPでは分割処理(フラグメンテーション)という機能を使用して受信したパケットをMTU以下まで分割する機能があります。分けられたデータは宛先のホストで再度まとめられて上位層へ渡されるため、上位層からすると送信要求した状態でパケットが届くことになります。

この様に上位層はネットワークについて考慮せずとも通信を行う事が出来るように作られています。

経路制御

経路制御とは宛先IPアドレスのホストまでパケットを届けるための仕組みであり、TCP/IPではホップ バイ ホップルーティングという方式で行われています。ホップとはネットワークの1区間を表し、データリンクで通信できる区間を指します。この方式では全体のルート指定をするわけではなく、あくまで次のルータまでの経路を指示するだけとなります。

パケットを送るためにすべてのホストやルータは経路制御表の情報を持っており、次の送信先に関する情報が記されています。

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