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のぶみつおとじま
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1 コンピュータネットワーク第 7 回 2013 年 6 7 ( )

2 第 2 回課題 : 内容と提出物課題内容 Wireshark を使ってパケットデータを取得そのときに Web でどこかのサイトにアクセスするパケットデータより分が利したホスト (PC) の IP アドレスを調べよ TCP で通信している通信のポート番号 ( 送信元宛先 ) を調べよ提出内容分が利したホスト (PC) の IP アドレス TCP 通信におけるポート番号とその該当パケットの番号パケットデータ 2013/6/7 コンピュータネットワーク 2

3 第 2 回課題 : 提出法と締切提出法電メール分の IP アドレスはメール本に記載パケットデータ中のパケット番号とそのパケットにおける TCP の宛先ポートと送信元ポートの番号をそれぞれメール本に記載パケットデータはファイルをメールに添付メールタイトル ( 件名 ) に [ コンピュータネットワーク :( 学籍番号 )] とれること akira.kanaoka@is.sci.toho-u.ac.jp ( アットマークが全になっていますので半に直してから送ってください ) 締切 2013 年 6 14 ( )18:00 注意 : 電メールで提出した場合必ず私から受領しましたというメールを返信します返信がない場合はメールば届いていない可能性があります課題提出後は岡からの受領メールを必ず確認してください英語ではメール返信はしませんデータが全く同じ達がいた場合最初に提出したのみを通常の評価にし後のは半分の評価とします 2013/6/7 コンピュータネットワーク 3

4 先週までのおさらい通信の階層リンク層イーサネット (Ethernet) CSMA/CD インターネット層 IP(Internet Protocol) ルーティングトランスポート層 TCP(Transmission Control Protocol) 2013/6/7 コンピュータネットワーク 4

5 OSI 参照モデル階層の名称応層プレゼンテーション層セッション層トランスポート層ネットワーク層データリンク層物理層役割特定応サービスと共通応サービスの提供抽象構と転送構の相互変換セッション制御 : 向半重全重順序制御や誤り制御機構データ転送のための経路選択や中継機能フレーム ( ビット列 ) の順序制御誤り制御機能 2 ノード間においてビット列の伝送をなうための規格順機能特性 2013/6/7 コンピュータネットワーク 5

6 TCP/IP 階層モデル階層の名称概要具体例アプリケーション層 (Application) トランスポート層 (Transport) アプリケーションを実現 HTTP DNS SMTP POP IMAP FTP SNMP NNTP アプリケーションのためにエンド間の通信サービスを提供 TCP UDP インターネット層 (Internet) リンク層 (Link) データを送信元から宛先に運ぶ直接接続されたネットワーク上で通信されるための通信プロトコル IP ICMP ARP RARP イーサネット FDDI X.25 ISDN 同軸ケーブル UTP 光ファイバー 2013/6/7 コンピュータネットワーク 6

7 リンク層 TCP/IP 階層モデル階層の名称概要具体例アプリケーション層 (Application) トランスポート層 (Transport) インターネット層 (Internet) リンク層 (Link) アプリケーションを実現 HTTP DNS SMTP POP IMAP FTP SNMP NNTP アプリケーションのためにエンド間の通信サービスを提供データを送信元から宛先に運ぶ直接接続されたネットワーク上で通信されるための通信プロトコル TCP UDP IP ICMP ARP RARP イーサネット FDDI X.25 ISDN 同軸ケーブル UTP 光ファイバー 2013/6/7 コンピュータネットワーク 7

8 リンク層直接接続されたネットワーク上での通信を確する層代表的なものは以下の 3 つイーサネット (Ethernet) トークンリング FDDI(Fiber Distributed Data Interface) LAN( ローカルエリアネットワーク ) 上でデータ転送をなうためのプロトコルいずれもデータ転送にフレームと呼ばれるデータのかたまりをいるリピータ直接接続リピータハブを介した接続 2013/6/7 コンピュータネットワーク 8

9 イーサネットフレームの構造プリアンブルフレーム開始デリミタデータ FCS フレームチェックシーケンス最宛先アドレス送信元アドレスタイプフィールドデータがどのプロトコルを使っているかをす情報単位はオクテット 1 オクテット = 8 ビット MAC アドレス 48ビット (6オクテットのデータ) イーサネット上の端末を識別するためのデータ上位 3オクテットはネットワーク製品の製造者をす 2013/6/7 コンピュータネットワーク 9

10 CSMA/CD イーサネットではデータフレームはすべてのホストに送られるホストは分の MAC アドレス宛に来たもの以外は破棄するすべてのホストに送られるためデータの衝突が起るそれを排除するための仕組みが CSMA/CD(Carrire Sense Multiple Access/Collision Detection) 送るデータ全員に届く 2013/6/7 コンピュータネットワーク 10

11 インターネット層 TCP/IP 階層モデル階層の名称概要具体例アプリケーション層 (Application) トランスポート層 (Transport) インターネット層 (Internet) リンク層 (Link) アプリケーションを実現 HTTP DNS SMTP POP IMAP FTP SNMP NNTP アプリケーションのためにエンド間の通信サービスを提供データを送信元から宛先に運ぶ直接接続されたネットワーク上で通信されるための通信プロトコル TCP UDP IP ICMP ARP RARP イーサネット FDDI X.25 ISDN 同軸ケーブル UTP 光ファイバー 2013/6/7 コンピュータネットワーク 11

12 リンク層とインターネット層 LAN A LAN B ホスト X ホスト Y ホスト X からホスト Y へ通信する場合リンク層プロトコルは同ネットワーク内しか送ることができないインターネット層プロトコルを利しホスト Y まで中継してもらう 2013/6/7 コンピュータネットワーク 12

13 リンク層とインターネット層リンク層プロトコルとインターネット層プロトコルの違いリンク層では同通信路上のホスト間インターネット層は複数のネットワークを越えてネットワーク間のデータ伝送を実現ルーティング (Routing) 経路制御ネットワークを越えてデータ転送をなう機能経路制御をなうネットワーク機器をルータ (Router) と呼ぶインターネット層のプロトコル IP (Internet Protocol) ICMP (Internet Control Message Protocol) ARP (Address Resolution Protocol) RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 2013/6/7 コンピュータネットワーク 13

14 中継器 ( ルータ ) とパケットの転送? どっちに転送したらいい?? ホスト X ホスト Y 2013/6/7 コンピュータネットワーク 14

15 IP (Internet Protocol) インターネットにおいてデータ転送の基礎となるプロトコルさまざまな特徴コネクションレスベストエフォート経路選択 ( ルーティング ) データグラムと呼ばれるデータのかたまりごとに通信をう 2013/6/7 コンピュータネットワーク 15

16 直接ルーティングと間接ルーティングルータ V LAN A ホスト X ルータ W LAN B ホスト Y ホスト Z ホストX Y 同じネットワークの中なので ARPで聞くとホストYのMACアドレスが返ってくるホストYのMACアドレスを宛先にIPデータグラムをイーサネットフレームに載せて送信ホストX Z LAN Aを越えるので ARPで聞くとルータVのMACアドレスが返ってくるルータVのMACアドレスを宛先にIPデータグラムをイーサネットフレームに載せて送信 2013/6/7 コンピュータネットワーク 16

17 トランスポート層 ( 先週の部分 ) TCP/IP 階層モデル階層の名称概要具体例アプリケーション層 (Application) トランスポート層 (Transport) インターネット層 (Internet) リンク層 (Link) アプリケーションを実現 HTTP DNS SMTP POP IMAP FTP SNMP NNTP アプリケーションのためにエンド間の通信サービスを提供データを送信元から宛先に運ぶ直接接続されたネットワーク上で通信されるための通信プロトコル TCP UDP IP ICMP ARP RARP イーサネット FDDI X.25 ISDN 同軸ケーブル UTP 光ファイバー 2013/6/7 コンピュータネットワーク 17

18 TCP と UDP IP が出来ること経路制御 ( ルーティング ) をいて遠くの相とでもデータをやり取り可能 IP が出来ないこと信頼できる通信複数のサービスを同時提供そこで TCP と UDP TCP (Transmission Control Protocol) UDP (User Datagram Protocol) HTTP DNS SMTP POP3 IMAP FTP SNMP NNTP TCP UDP IP (ICMP ARP RARP) イーサネット FDDI X.25 ISDN 同軸ケーブル UTP 光ファイバー 2013/6/7 コンピュータネットワーク 18

19 TCP(Transport Control Protocol) 信頼性のある通信を実現するプロトコル信頼性提供のための機能コネクション指向順序制御再送制御フロー ( 流量 ) 制御輻輳回避 Web やメールは TCP の上で動いているセグメントと呼ばれるデータのかたまりごとに通信をう 2013/6/7 コンピュータネットワーク 19

20 TCP コネクションと 3-Way Handshake きちんとした通信を確するため TCP にはコネクションという概念があるコネクション確状態の制御のためにフラグがいられフラグの状態によりパケットの途が決まるフラグの種類 SYN コネクション確の要求 ACK 応答確認 SYN+ACK その他 RST FIN URG 元気? おれも元気だよで件なんだけど SYN SYN+ACK ACK 元気だよおまえは? 2013/6/7 コンピュータネットワーク 20

ポートを利した多重化ポート複数サービスを提供する通信相に対してどのサービスを利するかを特定するもの TCP と UDP はともにポート番号でサービスを指定する 0-65535 番特に 1024 番未満の数を

21 ポートを利した多重化ポート複数サービスを提供する通信相に対してどのサービスを利するかを特定するもの TCP と UDP はともにポート番号でサービスを指定する番特に 1024 番未満の数を Well-Known ポート番号と呼ぶ TCP における代表的なサービスとポート番号 22 ssh 23 telnet 25 smtp 80 http 110 pop3 123 ntp 443 https 2013/6/7 コンピュータネットワーク 21

22 UDP(User Datagram Protocol) TCP が持っていた機能を持たないシンプルなプロトコルコネクションレス順序再送制御なしフロー制御なしリアルタイム性のいサービスは UDP の上で動いている VoIP ストリーミングデータグラムと呼ばれるデータのかたまりごとに通信をう送信元ポートセグメントデータあて先ポートチェックサム 2013/6/7 コンピュータネットワーク 22

23 実際の Web アクセスでのデータの流れ A から B へデータを渡す A S1 R1 B 送りたいデータ TCP ヘッダ送りたいデータ IP ヘッダ IP データ Eth ヘッダ Eth データここでは 3 階層の通信でそれぞれがパケット通信をすることを仮定しています 2013/6/7 コンピュータネットワーク 23

24 実際の Web アクセスでのデータの流れ A から B へデータを渡す A S1 R1 B Eth ヘッダ Eth データ 2013/6/7 コンピュータネットワーク 24

25 実際の Web アクセスでのデータの流れ A から B へデータを渡す A S1 R1 B Eth ヘッダ Eth データ Eth ヘッダ S1 は L1 だけのヘッダをて中継する機器 2013/6/7 コンピュータネットワーク 25

26 実際の Web アクセスでのデータの流れ A から B へデータを渡す A S1 R1 B Eth ヘッダ Eth データ 2013/6/7 コンピュータネットワーク 26

27 実際の Web アクセスでのデータの流れ A から B へデータを渡す A S1 R1 B Eth ヘッダ Eth データ IP ヘッダ IP データ R1 は L2 のヘッダをて中継する機器 2013/6/7 コンピュータネットワーク 27

28 実際の Web アクセスでのデータの流れ A から B へデータを渡す A S1 R1 B Eth ヘッダ Eth データ IP ヘッダ IP データ TCP ヘッダ TCP データ元々の送りたいデータ 2013/6/7 コンピュータネットワーク 28

29 今週やることアプリケーション層 (1) DNS(Domain Name System) 電メール SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) POP (Post Office Protocol) 2013/6/7 コンピュータネットワーク 29

30 DNS Domain Name System 2013/6/7 コンピュータネットワーク 30

DNS(Domain Name System) IP アドレス意な番号で世界中と通信可能間の記憶には向かない情報 202.16.211.113 と 202.16.210.** となどなど間が覚えやすいように名前をつけよう 202.16.211.113 さんは cheese ね 130.158.81.

31 DNS(Domain Name System) IP アドレス意な番号で世界中と通信可能間の記憶には向かない情報と ** となどなど間が覚えやすいように名前をつけようさんは cheese ねさんは kanaweb ねでもこれも数が多いとわからなくなる所属をつけるようにしようさんは本の筑波のリスク学専攻の暗号情報セキュリティ研究室の kanaweb さんね所属 ( ドメイン ) ごとに名前を管理し表記する命名規則とその解決システム DNS cheese.klab.is.sci.toho-u.ac.jp 岡研究室情報科学科理学部東邦本学術機関 2013/6/7 コンピュータネットワーク 31

32 ドメイン名スペース (Domain Name Space) 分散型構造単のルートとローカルに管理されるエリア ( ドメイン ) 世界に13 台のサーバルート jp com net ac co go toho-u tsukuba risk kanaweb cipher 2013/6/7 コンピュータネットワーク 32

FQDN と正引き / 逆引き FQDN(Fully Qualified Domain Name) 完全修飾ドメイン名ドメインやホストに対する絶対指定をなう際に使われる例 :www.klab.is.sci.toho-u.ac.

33 FQDN と正引き / 逆引き FQDN(Fully Qualified Domain Name) 完全修飾ドメイン名ドメインやホストに対する絶対指定をなう際に使われる例 : 正問い合わせ ( 正引き ) と逆問い合わせ ( 逆引き ) 正問い合わせ : ドメインやホスト名からリソース (IP アドレス ) を問い合わせる逆問い合わせ : リソース (IP アドレス ) からドメインやホスト名を問い合わせる正引き逆引き /6/7 コンピュータネットワーク 33

34 名前解決の法クライアント ( リゾルバ ) は DNS サーバに名前解決をリクエスト DNS サーバは分の管理下かどうかをチェック管理下であれば答えて終了管理下でない場合は別の DNS サーバ ( 上位サーバ ) にそのリクエストを転送ルート jp com net ac co go toho-u tsukuba みんなの PC risk cipher kanaweb 2013/6/7 コンピュータネットワーク 34

35 名前解決しているところをてみる (1) Wiresharkをち上げてキャプチャを開始する Webをるなどして定時間したあと Filterをかける udp.port == 53 DNSのパケットを眺めてきちんとリクエスト回答があるかをチェックしよう 2013/6/7 コンピュータネットワーク 35

36 名前解決しているところをてみる (2) 分でやるのが難しい向け授業のページから toho_comnet_002.pcap をダウンロードし開いてみる Filter 部分に udp.port == 53 とし Enter 出てきたパケットの番上 (No.13) をクリック真ん中のエリアの Domain Name System の + マークをクリックその中の Queries とか Answers に注その他のパケットもてみよう 2013/6/7 コンピュータネットワーク 36

37 電子メール 2013/6/7 コンピュータネットワーク 37

38 電メールメッセージを交換するシステムメールアドレス相を特定するための情報名前 ( ユーザ ) 場所 ( アドレス ) DNS の FQDN が記載されるドメインホスト名 2013/6/7 コンピュータネットワーク 38

39 電メールのプロトコル :SMTP SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) メール配送のためのプロトコル TCPのポート25 番利される SMTP の主なコマンド HELO *** 通信開始 MAIL FROM: *** 送信者の指定 RCPT TO: *** DATA 受信者の指定メール本文 HELO mail.example.com VRFY *** QUIT ユーザ名の確認終了コマンドのやりとり RCPT 2013/6/7 コンピュータネットワーク 39

SPAM メール ( 迷惑メール ) 受信するの意図にかかわらず送られる電メール送信者は無差別量に送ることが多い語源モンティパイソンのコントから http://jp.youtube.

40 SPAM メール ( 迷惑メール ) 受信するの意図にかかわらず送られる電メール送信者は無差別量に送ることが多い語源モンティパイソンのコントから =anwy2mpt5re 送信の段当初は第 3 者中継を許可していた SMTP サーバを利現在は Bot を使うことが多いとされている 2013/6/7 コンピュータネットワーク 40

41 Raymond Samuel Tomlinson (1941-) 1971 年 2 台のコンピュータ間で初めて電メールを送信したユーザーがローカルマシン上ではなく他のホスト上にいることをを初めて使した 2013/6/7 コンピュータネットワーク 41

42 Scott Fahlman (1948-) 2013/6/7 コンピュータネットワーク 42

43 電メールのプロトコル :POP POP(Post Office Protocol) 電メールをサーバから受け取るためのプロトコルもともと SMTP だけで成りつものだったがメールサーバとしての常時稼動が必要 TCP のポート 110 番が利される (POP3) 認証機能 POP SMTP POP 2013/6/7 コンピュータネットワーク 43

44 POP の認証 POP メールをサーバから取り出すときにユーザ名とパスワードが必要通常では暗号化されていない USER kanaoka PASS hirosue 盗聴が可能 LIST RETR 1 POP の主なコマンド USER *** PASS *** LIST *** ユーザ名パスワードメール一覧取得 RETR :** メール本文の取得 2013/6/7 コンピュータネットワーク 44

POP のデータをてみる http://www.klab.is.sci.toho-u.ac.jp/classes/ のコンピュータネットワークのページから toho_comnet_005.

45 POP のデータをてみるのコンピュータネットワークのページから toho_comnet_005.pcap をダウンロード Wireshark を起動しファイルを開く Filter 部に tcp.port == 110 を通信の情報サーバはクライアントは番上のエリアの中の Info に注クライアントからの Request サーバからの Response 2013/6/7 コンピュータネットワーク 45

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Microsoft PowerPoint pptx コンピュータネットワーク第 6 回 2013 年 5 31 ( ) 授業の Web ページを意しました http://www.klab.is.sci.tohou.ac.jp/classes/ 2013/5/31 コンピュータネットワーク 2 先週までのおさらい通信の階層リンク層イーサネット (Ethernet) CSMA/CD インターネット層 IP(Internet Protocol)