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【応用情報学習メモ】テクノロジ系 > ネットワーク（通信プロトコル）
pista通信プロトコル色々
UDPとTCP
ARP(Address Resolution Protocol)
- IPアドレスから対応する機器のMACアドレスを取得するプロトコル
- 要求パケットに、MACアドレスを得たいIPアドレスと、送信元のIPアドレス・MACアドレスを格納して、同一セグメント内にブロードキャストする。
- 要求パケットを受け取った各ノードは、解決目的のIPアドレスを確認し、自分のIPアドレスであれば、自分のMACアドレスを送信元に伝える。
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
- ネットワーク接続するのに必要なIPアドレスなどの情報を自動的に割り当てるアプリケーション層プロトコル
仕組み
- DHCPクライアント(PC)がDHCPサーバーを探すためにDHCP Discoverをブロードキャストで送信し、ネットワーク全体に問い合わせ
- DHCPサーバはクライアントに割り当てるIPアドレス設定などをアドレスプールから選択して提案。DHCP Offerはユニキャストで送信
- DHCPクライアントは提案されたIPを使用する事を通知するためにDHCP Requestをブロードキャスト
- 最後に、DHCPサーバはDHCPクライアントが使用するIPアドレスなどの設定情報をDHCP Ackでユニキャスト送信
VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)
- ネットワークのデフォルトゲートウェイとなるルータやL3スイッチの冗長構成を実現するプロトコル
- VRRPでは複数台のルータに共通して使える仮想IPアドレス・仮想MACアドレスを用意し、障害発生時には2つのアドレスをフェールオーバーで待機系に移すことで継ぎ目なく処理を続行
- この仕組みによってホストのデフォルトゲートウェイの設定値などを変更することなしに、送信先の装置を正常稼働するものに置き換えることが可能
pistaポート番号
ウェルノウンポート番号(Well-known port numbers)
- よく利用される特定のアプリケーション用に予約されている 0～1023 までの番号
FTP → 20/TCP、21/TCP
- データの転送用: 20/TCP
ファイルをダウンロードするGET(RETR)やアップロードのPUT(STOR)などのコマンド送信と、その応答をやり取りするためのコネクション - 制御用: 21/TCP
制御用のコネクションとは別にデータの転送処理が発生する度に確立されるコネクション
HTTP → 80/TCP
HTTPS → 443/TCP
SMTP → 25/TCP
POP3 → 110/TCP
DNS → 53/TCP、53/UDP
NTP → 123/UDP
pistaIPv6
- アドレス長は128ビット
- 16ビットごとに区切り、それぞれを16進数で表したものを":"で連結して記述
短縮ルール
- 例えば、2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 は 2001:db8::ff00:42:8329 と表す。ただし、:: は1か所にだけ使用できる。
- 各16ビットセクションの先行する 0 を省略する。例えば、0012 は 12 になる。ただし、16ビットセクションが 0000 のときは 0 とする。
IPv6の拡張ヘッダ
- IPv6ヘッダとTCP/UDPヘッダの間に挿入される、フラグやオプション情報を追加するための可変長のフィールド
- 認証及び暗号化がセキュリティ機能を実現など
pistaPPPoE
- PPP over Ethernet
- PPP(Point-to-Point Protocol)という通信のルールを、Ethernet(イーサネット)を通して利用するための通信方式のこと
- PPP接続（Point-to-Point Protocol接続）とは、2つのネットワークノード間で直接的な通信リンクを確立するために使用されるデータリンク層プロトコル
- PPPoEは、PPPをADSLや光ファイバーを使った家庭向けの通信サービス(FTTH)でも利用できるようにしたもの
pistaブロードキャスト
- あるネットワークに属するすべてのノードに対してデータを同時伝送すること
- ブロードキャストを行うには、IPアドレスのホスト部のビットをすべて「1」にしたアドレスを宛先に設定
- 1つのノードから送信されたブロードキャストフレームは、ブリッジで複製されセグメント内の全てのノードに向けて送信する
ブロードキャストストーム
- ループ状に接続されているネットワークにおいて、同一のブロードキャストフレームが増幅しながら永遠にネットワーク内を回り続ける現象
pista無線LAN
- 無線LANネットワークでは、近接するネットワークとの電波干渉を避けるために、使用する周波数帯をネットワークごとに微妙にずらすことが可能。このときに設定する値をチャネル（チャンネル）という。
- 2.4GHz帯を使用するIEEE802.11gでは1～13のチャネル（11bでは1～14）を選択できる
- 1つのチャネルの周波数帯域は22MHz、各チャネルは5MHzずつ区切られているので、近接するチャネル同士は周波数帯が一部重なっていて電波干渉が起きる
PoE(Power over Ethernet)
- イーサネットのLANケーブルを通じて電力を供給する技術
- 屋外に設置されるネットワークカメラや、天井や壁に設置される無線LANアクセスポイントのように、電源コンセントがない又は電源配線が難しい場合に利用
pistaIPアドレス
- 世界的にはICANN、日本ではJPNICという機関で管理
- ICANNはIANAの後継組織
- クラスA〜と分類されている
グローバルアドレス
| クラス | アドレス範囲 |
|---|---|
| クラスA | 1.0.0.0 ~ 9.255.255.255、11.0.0.0 ~ 126.255.255.255 |
| クラスB | 128.0.0.0.0 ~ 172.15.255.255、 172.32.0.0 ~ 191.255.255.255 |
| クラスC | 192.0.0.0 ~ 192.167.255.255、 192.169.0.0 ~ 223.255.255.255 |
0 → クラスA
10 → クラスB
110 → クラスC
1110 → クラスD
プライベートアドレス
- 会社や家庭などの組織内（ローカル）で一意に割り当てられるIPアドレス
| クラス | アドレス範囲 |
|---|---|
| クラスA | 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 |
| クラスB | 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 |
| クラスC | 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 |
サブネットマスク
- サブネットマスクはネットワークアドレスを取り出すためのもの
- IPアドレスとサブネットマスクをAND演算する
- ホストアドレスを取り出すなら、サブネットマスクを反転させたものをIPアドレスとAND演算する
- ちなみにOR演算するとブロードキャストアドレスに変換される
pistaSOAP
- ソフトウェア同士がメッセージを交換する遠隔手続き呼び出し(RPC)のためのプロトコル
- メッセージ記述がXMLのヘッダとボディで構成されている
pistaLANケーブル
- インターネットに有線で接続する際に必要なケーブル
- 通信速度、周波数でカテゴリに分類
UTP（Unshielded Twisted Pair）
- ケーブル内部にシールドが施されていない
- 何のためのシールド？
- 外部からの電磁干渉（EMI）や電波干渉（RFI）からケーブル内部の信号を保護するため
- 何のためのシールド？
STP(Shielded Twisted Pair)
- シールド処理されたもの。
- 外周シールドに加え、各ペアケーブルごとにシールドを施した二重シールド構造のScTPもある
- 1000BASE-Tは最大速度が1Gbpsのイーサネットの規格
- 10BASE-T：最大通信速度10Mbps
- 100BASE-TX：最大通信速度100Mbps
- 10GBASE-T：最大通信速度10Gbps
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