studying network #1

ネットワーク勉強会 #1

ネットワークの基礎知識

11年12月9日金曜日

Network#1

COPYRIGHT 2011 PLUGRAM, INC.

ネットワークの基礎知識

・ブリッジとルータの違い・パケット・Ethernetパケット・IPパケット

もくじ


Network#1


ブリッジとルータの違い

ブリッジデータリンク層で動作するネットワーク機器。Ethernetであれば、送信先をMACアドレスで判断する。IPではブリッジを介して通信できるのは同一セグメントのみ。

ルータネットワーク層で動作するネットワーク機器。IPであれば、送信先をIPアドレスで判断する。それぞれのポート毎にIPアドレスを持っている。異なるセグメント宛の場合は上位ルータに転送してもらう。


Network#1


パケット

パケットとはデータを送る際のデータ転送

ソケット関数を使用してTCP/IPでデータ送信すると、TCPパケットとして組み立てられ、それをIPパケットに格納し、さらにEthernetパケットとしてネットワークインターフェースから送出される。

一方、受信する側では、逆の手順で、　Ethernetパケット → IPパケット → TCPパケット → アプリケーション層のデータの順番にデータが取り出される

EthernetIPTCP


Network#1


パケット

プリアンブル SFD 送信先MACアドレスタイプ/長さデータ FSC

0x0800 IPヘッダデータ

1 ICMP

0x0806 ARP

6 TCP

Ethernet

IP

ARP

ICMP

TCP データ（HTTPなど）


Network#1


Ethernetパケット

プリアンブル SFD 送信先MACアドレスタイプ/長さデータ FSC

7byte 1byte 6byte 2byte 46-1500byte 4byte


Network#1


プリアンブル

LANに接続しているインターフェイスにフレーム送信の開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための信号。

DIXイーサネットでは、サイズが8オクテット（64bit）のフィールドで、1と0が交互に続き、最後の1ビット（64bit目）が1で終わる。

http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/tcpip007/tcpip03.html

SFD = Start Frame Delimiter




Network#1


FCS（Frame Check Sequence）

フレームのエラーを検出するための4オクテットのフィールド。

宛先アドレス、送信元アドレス、長さ／タイプ、データの各フィールドから計算したCRC値を設定する。

受信側でも同様にCRCを計算し、FCSフィールドの値と一致しない場合はエラーが発生したと判断し、そのフレームを破棄する。

CRC (Cyclic Redundancy Check)　巡回冗長検査。データ伝送中にエラーが発生していないかを検出する方法。　エラー検出用の冗長なデータを付け加えることからこう呼ばれる。


http://www.atmarkit.co.jp/icd/root/35/5784235.html

http://www.atmarkit.co.jp/icd/root/35/5784235.html

Network#1


IPパケットバージョンデータ長サービスタイプ全データ長

識別フラグフラグメントオフセット

生存時間プロトコルヘッダチェックサム

送信元IPアドレス

送信先IPアドレス

オプション（不定長）パディング

データ


Network#1


パケット長について

TCPパケットと最大セグメント・サイズ1つのTCPパケットで、IPフラグメントを発生させずに送信可能なデータ量の最大サイズをMSS（Maximum Segment Size。最大セグメント・サイズ）という。例えばEthernetでは、最大1518bytesのデータを送信できるので、ここからIPヘッダの最小サイズ20bytesとTCPヘッダの最小サイズ20bytesを減算すると、MSSは1460bytesとなる。もしIPルーティング経路の途中に、さらに小さなMTU（最大転送サイズ）のネットワークが存在すると、MSSはもっと小さくしなければならない。

http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/baswinlan016/baswinlan016_02.html




Network#1


補足）MTU・MSS

MSS(Maximum Segment Size)MSSとは、TCPが格納するユーザデータで受信可能なセグメントサイズの最大値。

Ethernetヘッダ14 byteEthernet

IPヘッダ20 byte

TCPヘッダ20 byte 可変長データ

FCS4 byte

Ethernetヘッダ14 bytePPPoE

PPPoEヘッダ6 byte

TCPヘッダ20 byte 可変長データ

FCS4 byte

PPPヘッダ2 byte

IPヘッダ20 byte

MTU = 1500 byteMSS = 1460

MTU = 1492 byteMSS = 1452 byte

MTU (Maximum Transmission Unit)MTUとは、一回のデータ転送にて送信可能な IPデータグラムの最大値。


Network#1


IPフラグメンテーション

MTUサイズよりも大きなサイズのIPパケットを送信しようとすると、MTUサイズに収まるように、IPパケットを分割して送らなければいけない。これを IPフラグメンテーションという。これは、MTUサイズに合わせてIP送信時やルータ経由時に自動的に行われ、分割されたパケットは最終的な受信先で合成されて元のIPパケットに復元される。

http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/win2ktips/652pingmtu/pingmtu.html

フラグメントオフセット




Network#1


IPフラグメンテーション


注意点意味のない大きなIPパケットを送信してDoS攻撃に使われることがある。受信側にフラグメント化したパケットの一部を送りつけパケットの再構成の準備をさせ、システムリソースを無駄に消費させる攻撃もできる。

上記理由により、ファイアウォールによってはフラグメントされたパケットは受け取らないようになっていることもある。




まとめ

・ブリッジとルータの違いを押さえよう・ルータはいろいろ大変っぽい・あわせて読みたい：TCP


おわり


studying network #1

Technology

ethernet copyright

ethernet ip copyright

mtu mss copyright