Microsoft PowerPoint - inett MACアドレス.ppt [互換モード]

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1 情報ネットワーク論 MAC アドレス編 産業技術科学科多田知正 用語の定義 計算機 コンピュータのこと データ 計算機で扱う情報のこと 文字 ( テキスト ), 画像, 音声など 通信 計算機間でデータをやり取りすること ネットワーク 複数の計算機が接続され, 通信を行うことができる仕組み 送信, 受信 データを送ること, 受け取ること サーバ 他の計算機にサービスを提供する計算機 クライアント サーバからサービスを受ける計算機 ユーザ 計算機を使う人間 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 2 LAN でのパケットの送り方 あて先の IP アドレスがついたパケット が全員に届く 各計算機は 自分あてのデータ のみを受け取る 自分あてでないデータ は見て見ぬふりをする あてのパケット ネットワークカード 計算機には通信を行うためネットワークカード (Network Interface Card: ) というのがついている 無視無視来た無視 の役割ケーブルを流れる電気信号を読み取りパケットを計算機に渡す より 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 4 の数 つながっているネットワークの数だけ が存在する IP アドレスは計算機の名前? は 2 つの IP アドレスを持つ 1 つの計算機に 2 つの名前がついているのか? 厳密に言うと, IP アドレスは計算機の名前ではなく の名前 普通のパソコン ルータ は 2 つの を持ちそれぞれの に異なる IP アドレスがついている一方の LAN からはどちらか 1 つの しか見えない 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 6 1

2 の受け取るパケット LAN では 1 本の線にすべての計算機がつながっている いろいろな計算機あてのパケットが流れている は自分に関係のないパケットを大量に受け取る ずぼらな が受け取ったパケットをすべて計算機に渡すと... えーとこれは必要これは無視と... 計算機は必要なパケットをより分けるのが大変 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 8 気の利いた もし が関係あるパケットだけを計算機に渡してくれたら 計算機は他の仕事に集中できる 私が余計なやつをはじいておきました うむ, ご苦労 問題 自分のパケットかそうでないかはパケットに書かれているあて先の IP アドレスで判断 IP アドレスは計算機に人間が勝手につけた名前 が工場で作られた時, どの IP アドレスになるかはわからない は自分の担当する計算機の IP アドレスを知らない しかし, アドレスがないと自分のパケットかどうか判断できない 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 10 もう一つのアドレス すべての にあらかじめ世界でただ 1 つのアドレス ( 数字 ) をつけておく 工場出荷時につける に始めからつけられているアドレスを MAC(Media Access Control) アドレスという MAC アドレスの書き方 こんな感じ 000D60F9FE75 なんか数字と文字が混じってますが... いいえこれは全部数字です 10から15は数字がないので 16 で繰り上がる数 :16 進数アルファベットを使う (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) ちなみに 2 進数で書くと 48 桁 (48 ビット ) になる 桁が多くてみにくいので普通 2 桁ずつ区切って書く 00-0D-60-F9-FE /5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 12 2

3 素朴な疑問 いろんなメーカーが を作っている なぜ MAC アドレスは重複しないのか? IPアドレスを使い切ってしまうかも という話があった MACアドレスを使い切ってしまうことはないのか? MAC アドレスはなぜ重複しないか メーカーを表す部分 各メーカーは自社の作る製品の MAC アドレスが重複しないように割り当てる 各メーカーが自由につける部分 世界でただ一つの MAC アドレスが割り当てられる 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 14 MAC アドレスはなくならない? 2 進数で書くと 48 桁 組み合わせは全部で 2 48 ( 約 281 兆 ) 通り そう簡単にはなくならない ただし メーカーがつける部分は 24 桁 組み合わせは全部で 2 24 ( 約 1700 万 ) 通り ちょっと微妙 メーカーで MAC アドレスを使い切ってしまうことがあるのでは? もしそうなったらどうする? 答えは後ほど 2010/5/27 情報ネットワーク論 15 LAN でのパケットの送り方 のウソ あてのパケット 無視無視来た無視 各計算機は 自分あてのデータ のみを受け取る 自分あてでないデータ は見て見ぬふりをする 実はこの選別は各計算機のが行っている は自分の担当する計算機のIPアドレスを知らない 2010/5/27 情報ネットワーク論 16 LAN の本当の姿 あて先 MAC アドレスのついたパケット が全員に届く 各計算機の は 自分あてのパケット のみを計算機に渡す 自分あてでないパケット は捨ててしまう 00:90:CC:07:22:66 あてのパケット というわけで LAN ではパケットを送る相手を指定するために IP アドレスを使わない 同一 LAN 上の計算機は MACアドレスを用いて通信を行います そーなの? 00:01:80:2B:67:50 00:90:CC:07:22:66 当然,MAC アドレスが分からない相手とは通信できません 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 18 3

4 パケットにくっつける情報 IPで決められているもの あて先のIPアドレス 送り主のIPアドレス パケットの大きさ パケットの寿命あて先 IPアドレス etc. 本当はさらに あて先のMACアドレス 送り主のMACアドレスがくっついている あて先 MAC アドレス etc. 送りたいデータ あて先 IP アドレス etc. 送りたいデータ 2010/5/27 情報ネットワーク論 19 2 つのあて先 パケットには IP アドレスによるあて先 MAC アドレスによるあて先の 2 つのあて先がくっついている これらは同じ計算機をさすのか? そうとは限らない IP アドレスのあて先はパケットを最終的に届ける計算機 MAC アドレスのあて先はパケットを次に送る計算機を指定する 2010/5/27 情報ネットワーク論 20 復習 ( とあて先 ) にも普通の計算機と同じく名前がある データのあて先はどちらの名前を書けばいいのか?, 目的地の計算機? とりあえずここに送る 復習 ( あて先は目的地 ) データには最終的な目的地をあて先として書く ( そうしないとデータを届けようがないので ) の名前は各計算機にあらかじめ登録しておく 各計算機は あて先がLAN 内の計算機 そのまま送る あて先がLAN 外の計算機 にとりあえず送る でも本当はここに送りたい 2010/5/27 情報ネットワーク論 21 計算機は, 本当のあて先とは違うのにどうやってにデータを送ることができるのか? もうわかりましたね 2010/5/27 情報ネットワーク論 22 データのあて先と を経由して他の LAN の計算機にパケットを送るとき とりあえずここに送る パケット転送と MAC アドレス MAC アドレスはとりあえずの送り先 転送されるたびに MAC アドレスは変わる このとき, パケットに目的地の計算機の IP アドレスとの MAC アドレスをくっつけて送る でも本当はここに送りたい 2010/5/27 情報ネットワーク論 23 目的地のIPアドレスルータ 1 の MAC アドレス 目的地のIPアドレス 2 の MAC アドレス 目的地のIPアドレス ルータ1 1の 目的地のIPアドレス MACアドレス 目的地のMACアドレス /5/27 情報ネットワーク論 24 4

5 MAC アドレスはわかったけど... 実際にパケットを送ろうと思うと 目的地はLAN 外の計算機 とりあえずに送る のIPアドレスは分かる はて,MACアドレスは? MAC アドレスのリクエスト MAC アドレスを知っているのはその計算機だけ アドレス教えて とリクエストする 計算機はどうやってパケットを次に送る計算機の MAC アドレスを知るのか? 2010/5/27 情報ネットワーク論 25 そもそもMACアドレスがわからないのにどうやってリクエストを送るのか? 2010/5/27 情報ネットワーク論 26 Do you remember? アドレスの分からない相手にリクエストを出さないといけないというケースが他にもあります 復習 (DHCP での送り方 ) DHCP ではブロードキャストアドレスを使ってアドレスの分からない相手にリクエストを送る 覚えてますか ( 情報通信ネットワークを受けた人 ) ジョウホウオクレ あて おっおっおっおっ?.?.?.? クライアント DHCP サーバ 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 28 というわけで MAC アドレスのブロードキャストアドレスを使ってリクエストを送る LAN 上のすべての計算機の が受信し, 計算機に渡す の FF:FF:FF:FF:FF:FF あて リクエストの受信 すべての計算機がリクエストを受信する IP アドレスが一致した計算機 : リクエストに答える他の計算機 : 無視する 知らん知らん了解 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 30 5

6 リクエストの返答 相手に直接 MAC アドレスの書かれた返事を送る リクエストの中身 さっきのリクエストを良く見ると ですぜ あて DHCP のときはたしか返事もブロードキャストしていた... なぜ今回は返事が直接送れるのか? 突然のお便り失礼いたします私, というものですが, MAC アドレスを教えていただけますでしょうか? お忙しいところ申し訳ありませんがなにとぞよろしくお願いいたします 送り主の MAC アドレスがちゃんと書いてあるこれをみて返事を送る 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 32 さっきの問題 それぞれのメーカーに割り当てられている MAC アドレスは 1700 万くらい MAC アドレスを使いまわす 実はメーカーでは一度使った MAC アドレスを使いまわしている ( らしい ) もし使い切ってしまったらどうする? 同じアドレス 00:0D:60:FF:FF:FF 最後のMACアドレス 本当は,MAC アドレスは IP アドレスとは違って 世界でただ 1 つ でなくてもかまわない MAC アドレスは同一 LAN 内での通信でのみ用いる異なる LAN 上に同じ MAC アドレスがあっても問題にはならない 2010/5/27 情報ネットワーク論 /5/27 情報ネットワーク論 34 もちろん 同一 LAN 内に同じ MAC アドレスを持つ が複数あると問題 もともとその確率はかなり低い 普通の故障の確率の方が高いかも 古い を使い続けることもあまりない 2010/5/27 情報ネットワーク論 35 まとめ IP アドレスの他にもアドレスがある MAC アドレス LAN 内の通信は MAC アドレスを使う 計算機には というものがついている LANを流れるパケットのうち関係あるものだけを計算機に渡す MACアドレスを見て関係あるパケットかどうか判断している MACアドレスは工場出荷時につけられている 2010/5/27 情報ネットワーク論 36 6

7 おまけ 最近では は独立した部品ではなく本体の基盤に組み込まれている このへん 情報機器と情報社会のしくみ素材集 より /5/27 情報ネットワーク論 37 7