第1回 ネットワークとは

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1 第 6 回 IP 計算機ネットワーク

2 ルーティング IP パケットの宛先に応じて次の転送先インターフェースを決定 D: パケット /24 fe /24 fe1 fe3 fe /24 ルーティングテーブル / direct fe direct fe direct fe direct fe3

3 / /24 D: パケット /24 fe /24 fe1.1 fe /24 fe / / / /8

4 経路 ( ルート ) の設定 直接接続しているネットワーク (up) I/F へ IP アドレス付与 (arp) 静的 (static) ルート ip route, route コマンド 行先ネットワーク マスク 次ホップ ( 優先順位 ) 動的 (dynamic) ルート ルーティングプロトコル

5 Static Route /26 への経路 次ホップ Cisco IOS ip route (UNIX 等 ) route add net netmask

6 それ以外 インターネット VPN トンネル 海外支社 /9 R-GW.254 バックボーン / R-VPN.1 (fe0).2 (fe0).3 (fe0) R1 R2 R3 経理部.1 (fe1) 総務部.1 (fe1) 社長室.1 (fe1) R / / / (fe1) /30 社長 PC 専用ネット.254

7 経路の決定 Longest Match 長いネットマスク より特定のネットワーク情報が優先 /32 のホストルートが最優先 距離の近い順 メトリック ディスタンス コストの値 小 最後 : ネットワーク全体 最後の手段 (Last Resort) デフォルトルート Metric Distance Hop スタブ (= 出口 1 つ )

8 ダイナミックルーティング ディスタンスベクタ 距離と方向 シンプル 複雑な構成には不向き リンクステート トポロジー状態に基づく 性能は高い ルータの負荷が高い RIP, (BGP4) 収束に難 (convergence) ルーティングループ OSPF 最短経路 Dijkstra 法

9 IP Packet RFC /9

10 IP パケット Packet Format バージョン (4)-HLEN(4)-TOS(8)-LEN(16) バージョン 0100 HLEN:32ビット単位 LEN バイト単位 ID(16)-flag(3)-flagment offset(13) ID: パケット識別番号 MF, DF, flagment offset ( バイト単位 )

11 IP Packet フラグメント関係 4 ヘッダ長 ( 4 oct.) 優先 (0) パケット長 (~65536 oct.) 送信元 IP 宛先 IP packet ID TTL 上位 (TCP, UDP, etc.) ヘッダ チェックサム 4 オクテット単位 RFC /9

12 IP パケット TTL(8) %traceroute -n traceroute to ( ), 64 hops max, 40 byte packets ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms

13 IP パケット Protocol(8) 上位 (L4) プロトコル (1:icmp, 6:TCP, 17:UDP etc.) /etc/protocols %less /etc/protocols ip 0 IP # internet protocol, pseudo protocol number #hopopt 0 HOPOPT # hop-by-hop options for ipv6 icmp 1 ICMP # internet control message protocol igmp 2 IGMP # internet group management protocol ggp 3 GGP # gateway-gateway protocol ipencap 4 IP-ENCAP # IP encapsulated in IP (officially ``IP'') st2 5 ST2 # ST2 datagram mode (RFC 1819) (officially ``ST'') tcp 6 TCP # transmission control protocol cbt 7 CBT # CBT, Tony Ballardie <A.Ballardie@cs.ucl.ac.uk> egp 8 EGP # exterior gateway protocol

14 14 IP パケット ヘッダチェックサム ヘッダのみのチェック ペイロード チェックされない データ : 保障されない 他のレイヤーのプロトコルに任せる Ethernet UDP, TCP, etc.

15 IP パケット Packet Format Src ( 送信元アドレス ) (32) Dst ( 宛先アドレス ) (32) IP Opt ( オプション ) - Padding SR, RR, IPSec, etc. Data パケット最大長 オクテット (64KB)

16 IP 通信 5 宛先 MAC 00:11:22:33:44:15 3 宛先 MAC 00:11:22:33:44:04 宛先 IP: 同一 NW? / 28 送信端末 宛先 IP: 同一 NW? / 異 NW への経路 3 次ホップルータ ルーティングテーブル /28 : 直接 /24: default: ARP request Who is ? ARP reply 00:11:22:33:44: / 0 ( / ) ARP テーブル 00:11:22:33:44: :11:22:33:44: 同一 NW 2 ARP request Who is ? ARP reply 00:11:22:33:44:04

17 fragment

18 18 MTU 1500 MTU 620 MTU 1500 IP パケット フラグメント化 ヘッダ (20) データ (1480) ヘッダ (20) データ (600) MF=1 Off=0 ヘッダ (20) データ (600) MF=1 Off=0 DF=0 MF=0 Off=0 ヘッダ (20) データ (600) MF=1 Off=75 ヘッダ (20) データ (600) MF=1 Off=75 ヘッダ (20) データ (280) MF=0 Off=150 ヘッダ (20) データ (280) MF=0 Off=150

19 ICMP Internet Control Message Protocol 第 3 層 IPでのエラー報告 制御メッセージ Type 8bit, Code 8bit, Checksum 16bit

20 ICMP Message Type 0:Echo Reply 3:Destination Unreachable 4:Source Quench 5:Redirect 8:Echo Request 9:Router Advertisement 10:Router Selection 11:Time Exceeded 12:Parameter 13:Time Stamp Request 14:Time Stamp Reply 15:,16:, 17:,18:

21 Unreachable コード 0: Network 1: Host 2: Protocol 3: Port 4: DF 5: Source Route Failure 6: Network Unknown 7: Host Unknown 8: Isolated 9: Network Prohibited 10: Host Prohibited 13: Prohibited by filtering

22 22 traceroute ICMP TTL を変化させながらパケットを送る. ICMP type 11 エラーの発信元を記録 C: Users admin>tracert [ ] へのルートをトレースしています経由するホップ数は最大 30 です : 1 <1 ms <1 ms <1 ms gateway.yoshida-lab.info.kochi-tech.ac.jp ] 2 <1 ms <1 ms <1 ms ms 2 ms 2 ms kut72001.info.kochi-tech.ac.jp [ ] ping 返信経路無し, ファイアウォール MTU, その他 ping コマンド 4 2 ms 2 ms 2 ms <1 ms <1 ms <1 ms kut65041.kochi-tech.ac.jp [ ] 6 1 ms <1 ms <1 ms kut65025.kochi-tech.ac.jp [ ] 7 <1 ms <1 ms <1 ms kut65017.kochi-tech.ac.jp [ ] 8 1 ms <1 ms 1 ms kut65001.kochi-tech.ac.jp [ ] 9 2 ms 1 ms 1 ms ms 14 ms 14 ms ループ防止 ms 14 ms 14 ms (traceroute コマンド ) ms 14 ms 14 ms ms 15 ms 15 ms AS15169.ix.jpix.ad.jp [ ] ms 17 ms 15 ms ms 17 ms 18 ms ms 47 ms 53 ms ms 47 ms 48 ms ms 55 ms 48 ms ms * 49 ms tx-in-f105.1e100.net [ ] トレースを完了しました C: Users admin>

23 23 まとめ L3 ネットワーク層 IP IPアドレス ルーティング フラグメント ICMP ルーティング Static と Dynamic

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