TCP/IP

INDEX

■ 「TCP/IP」とは
■ レイヤー１（インターフェース層）
■ レイヤー2（インターネット層）
■ レイヤー3（トランスポート層）

■ Gallery

「TCP/IP」とは

「TCP/IP」は、
インターネットで使われているプロトコルで、
デファクトスタンダード（標準プロトコル群）であり、
事実上の標準プロトコル。

「TCP」の正式名称は、 (Transmission Control Protocol」
「IP」の正式名称は、「Internet Protocol」

制定している団体は、「IETF(the Internet Engineering Task Force)」。制定する文書は、「RFC(Request For Comments)」。

「TCP/IP」のプロトコル

レイヤー4	アプリケーション層	HTTP(HyperTextTransferProtocol)＝ホームページの閲覧 FTP(File Transfer Protocol)＝ファイルの転送 SMTP(SimpleMailTransferProtocol)＝電子メールの送受信など
レイヤー3	トランスポート層	セグメント間のデータ更新を行うのがレイヤー3。ルーターで区切られたコンピューターグループ間の通信。 TCP(Transmission Control Protocol) UDP(User Datagram Protocol)
レイヤー2	インターネット層	信号が届く範囲でのデータ伝送についての決まりを担当。セグメント内の通信を担当。 IP(Internet Protocol) ARP(Address Resolution Protocol)
レイヤー1	インターフェース層	ケーブルがつながっている機器への信号の伝達。イーサネット(Ethernet) フレームリレー(Frame-Relay) PPP(Point to Point Protocol) など

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レイヤー１（インターフェース層）

「レイヤー１（インターフェース層）」は、
ケーブルがつながっている機器への信号の伝達。

信号に変換するインターフェイス

LAN用＝「NIC(Network Interface Card)」=LANカード
WAN用＝「DCE(Data Circuit Terminating Equipment:回線終端装置)」

NICは、パソコンに付属しているが、DCEは、パソコンに付属していないので、NICやUSB/COMポートからDCEへ接続し、WANに接続する。

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レイヤー2（インターネット層）

「レイヤー2（インターネット層）」は、
信号が届く範囲でのデータ伝送についての決まりを担当。
レイヤー1で扱う信号・ケーブルによって、レイヤー2の規格が異なる。

転送データのカプセルを完成させる。

転送データカプセル＝フレーム
フレーム化する（フレーミング）＝フレームフォーマットをビット列に当てはめることによって、その送受信されるビットに意味ができる。

フレームフォーマット

フレーム
ブリアンブル8ビット	アドレス16ビット

ブリアンブル（Preamble）

ブリアンブル（Preamble）＝伝送されるフレームの最初に送られる。「フレームが始まる」という信号。

データの届く範囲

セグメントの範囲内
ハブ接続の場合＝ハブに接続されている全端末
Point to Pointネットワーク＝つながっている2台の端末

セグメントとは

パケット交換機なしで、ケーブルの分岐でつながっている範囲のこと。内部ネットワークの範囲内。

データ通信方法

ユニキャスト(Unicast): 1対1のデータ通信
ユニキャストアドレスによって送受信する。
ブロードキャスト(Bradcast): 1対全部のデータ通信。
全員あてのデータ通信。
ブロードキャストアドレスによって送受信する。
マルチキャスト(Multicast): 1対多数のデータ通信。
複数の機器宛のデータ通信
マルチキャストアドレスによって送受信する。

アドレスの種類

ユニキャストアドレス: それぞれの機器は、ユニキャストアドレスを最低一つ持つ。
複数のインターフェイスを持つルーターのような機器は、インターフェースごとにユニキャストアドレスを持つ。
ユニキャストアドレスは、他に同じものがない（ユニークな）アドレスでなければならない。
ブロードキャストアドレス: 全員宛として使われるアドレス。
マルチキャストアドレス: あて先のグループを示すアドレス。

イーサネット

イーサネットで使われるアドレス

マックアドレス(Mac アドレス): Macアドレス(Media Access Control Address)＝イーサネットで使われるアドレス。
インターフェイスに付けられた固定のアドレス。

48ビットの値で、
先頭の24ビットは、「ベンダーコード」と呼ばれるインターフェースを製造したメーカーの番号、
後半の24ビットが、製造したメーカーがつけた番号（ベンダー割り当てコード）。

イーサネットフレーム

あて先MACアドレス	送信元MACアドレス	タイプ	ペイロード	FCS
48ビット	48ビット	16ビット	368～12000ビット	32ビット

あて先MACアドレス
送信元MACアドレス
タイプ	レイヤー3PDUの種類を特定する値
ペイロード	カプセル化されるレイヤー3PDU（運ばれるデータ）
FCS	エラーチェック用ビット列

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レイヤー3（トランスポート層）

「レイヤー3（トランスポート層）」は、
セグメント間のデータ更新を行うのがレイヤー3。
ルーターで区切られたコンピューターグループ間の通信。

IP(Internet Protocol)＝「アドレッシング」と「ルーティング」を利用してネットワークを使用するためのプロトコル。
アドレッシング＝インターネット用の論理アドレスのこと。
ルーティング＝ネットワークのルートをを決めること。

IPの種類

IP version4
IP version6

IPのバージョンに互換性はない。

IPデータグラム
IPヘッダー	ペイロード（上位のレイヤー4PDUなどが入る）
20バイト＋α（オプション）	0～8キロバイト

IPヘッダーの種類

順序	種類	ビット数	解説
1	バージョン	4	IPのバージョン
2	ヘッダー長	4	IPヘッダーの長さ
3	サービスタイプ	8	パケットの優先度/重要度
4	データ長	16	IPヘッダーとペイロードをあわせた長さ
5	ID	16	データグラムの識別番号
6	フラグ	3	データグラムを分割しているかどうかの判別
7	フラグメントオフセット	13	分割した場合、元に戻す際に使用される
8	TTL	8	パケットの生存時間
9	プロトコル	8	上位プロトコルの指定
10	ヘッダーチェックサム	16	IPヘッダーのエラーチェック用コード
11	送信元IPアドレス	32	送信元の論理アドレス
12	送信先IPアドレス	32	送信先の論理アドレス
13	オプション	n	特別な設定をする際に使う。なくてもよい。

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