ネットワーク コミュニケーション トランスポート層 TCP/UDP 6/28/07

5/24のスライド No.3 基 本 機 能 （２） 4つの機能がモジュール化され，右図のように層をなしている （階層化） これで通信が行われる 今回はトランスポート層の話

トランスポート層のプロトコル TCPとUDPのふたつのプロトコル ポートの管理 データの信頼性 パケットの到達性 信頼性のない IP を使って，信頼性のある通信を行うものがTCP IPを下請けに使って，ホスト間で通信する 途中のルータでは利用されない アプリケーションにより，TCPとUDPを使い分ける

ポート番号とポートによる通信

ポ ー ト 番 号 （１） 1台のホストで，複数のアプリケーション メール，WWWなど異なるアプリケーション 複数の同じアプリケーション どのアプリケーションが送り出したパケットなのか，どのアプリケーションあてのパケットなのか区別する IPアドレスだけでは不可 そのためのものがポート番号

ポ ー ト 番 号 （２） 実際にはポート番号だけでなく， 終点IPアドレス 始点IPアドレス 終点ポート番号 始点ポート番号 終点ポート番号 始点ポート番号 プロトコル番号（TCP・ＵＤＰ） で，通信（パケット）を区別する この組合せをアソシエーション（association）

ポ ー ト 番 号 （３） 0～65535 （2オクテット） 0 ～ 1023 （教科書 p.341-342） Well Knownポート番号 1024 ～ 49151 予約済みポート番号 49152 ～ 65535 動的割当て又はプライベート用ポート番号

ポ ー ト 番 号 （４） Well Knownポート番号 代表的なアプリケーションは使用するポート番号が決められている サーバの管理者が勝手に決めると，クライアント側は困る（意識的に変える場合もある） 20，21 ftp　　25 smtp　　80 http　　110 pop

ポ ー ト 番 号 （５） 参照サイト http://www.iana.org/assignments/port-numbers http://www.vwnet.jp/mura/tcpip-port.htm http://www.mm-labo.com/computer/tcpip/ipaddress/portsort.html

ポ ー ト に よ る 通 信 （１） 教科書 p.187 サーバ（例えばwebサーバ）は リクエスト受け付けるポート番号（80） プロトコル（TCP） 　を決め，クライアント（利用者）からのリクエストを待つ

ポ ー ト に よ る 通 信 （２） クライアント（利用者）は 自分が通信に使うポート番号（49152～）＊ を決め，サーバのポート番号あてに送る サーバは，クライアントのポート番号あてに返事を送る ＊実際には，1024～を使っていることもある模様 もちろん，そのポート番号は別のアプリケー ションが使っていないものである

ポ ー ト に よ る 通 信 （３） サーバのポート番号は，あらかじめ決まっている クライアントのポート番号は，適当に決められる

ポ ー ト に よ る 通 信 （４） 実際にはポート番号だけでは，複数のクライアントからのリクエストを区別できないので，IPアドレスを含む5つのデータ（アソシエーション）を用いる

T C P と U D P

T C P と U D P

データの信頼性 IPとは異なり，データもチェックサムの対象としている（p.191，204）

U　D　P データが壊れていないことは保証 データ部分もチェックサムの対象 データの到達性は保証されない 送りっぱなし

TCPでのパケットの到達保証

ＴＣＰ（到達性の保証 １） 交信するホスト間で，データが届いたかどうかの確認をすることにより，データの到達性の保証をする 確認応答 ACK（アック，ACKnowledgement） 教科書p.193～

ＴＣＰ（到達性の保証 ２） TCPヘッダ（p.192）

ＴＣＰ（到達性の保証 ３） シーケンス番号 送信するデータに付ける連続番号 1オクテットごとにつける データの大きさが1000オクテットの時， 最初のシーケンス番号が3001なら， 次のシーケンス番号は4001となる この番号でパケットの順序が分かる

ＴＣＰ（到達性の保証 ４） 確認応答番号 受信側で，次に受け取るべきシーケンス番号を返答する シーケンス番号3001の大きさ1000オクテットのデータを受け取ると，確認応答番号4001の返事を送る

ＴＣＰ（到達性の保証 ６） 再送処理 ー 送信側は，一定時間内に確認応答のないパケットを再度送る このためには，パケットのコピーを残しておかなければならない

コ ネ ク シ ョ ン（１） 教科書 p.198 通信相手が確実に応答するか確認するためなど データ送信の前に， 通信相手とコネクション（接続？）を確立し， 送信が終わるとコネクションを切断する

そ　の　他

ウィンドウフロー制御 パケットごとに確認応答をしていると，効率が悪い 確認応答を待たずにパケットを送ることができる 受信側で，まとめて受け取ることのできるデータの大きさがウィンドウサイズ

輻 輳 制 御 確認応答が来なくなると，ネットワークが混んでいるとみなして，送信するデータ量を減らす

ストリーム型・データグラム型 UDPは，アプリケーションから渡されたデータにヘッダを付けて，そのまま送る データグラム型 TCPは，データを加工してから送る ストリーム型

即 時 性 TCPは，到達性を保証するためなどのために，即時性は低い UDPは，即時性が高い

通 信 相 手 の 数 TCPはユニキャストのみ UDPはユニキャスト，マルチキャスト，ブロードキャスト

フ ロ ー 制 御 ・ 輻 輳 制 御 TCPは行うが，UDPは行わない

と り あ え ず ま と め（１） ポート番号とは，パケットを送り･受け取るアプリケーションを区別するためのもの と り あ え ず ま と め（１） ポート番号とは，パケットを送り･受け取るアプリケーションを区別するためのもの ポート番号がなく，IPアドレスだけしかなかったらどうなるのか？ パケットのデータが正しいものであることをチェックできる

と り あ え ず ま と め（２） TCP 時間がかかっても，確実に相手に届けたい と り あ え ず ま と め（２） TCP 時間がかかっても，確実に相手に届けたい IPというあまり当てにならないものを使って，信頼性のある通信を実現する どうやって？ ＵＤＰ 確実性を欠いても，直ぐに相手に届けたい ライブ中継 少ないデータ

フ ァ イ ア ウ ォ ー ル

ファイアウォール（１） 外部との境界に置き，外部からの不正アクセスを防ぐ “5分で絶対に分かるファイアウォール” http://www.atmarkit.co.jp/fsecurity/special/17fivemin/fivemin00.html

ファイアウォール（２） IPアドレスやポート番号でパケットを制限する Webサーバを設置していなければ，外部から80番ポートへのアクセスはありえない 通常，アクセスを認めるポート番号以外のパケットを規制（廃棄）する Webサーバがなければ８０番ポートへのパケットは捨ててかまわない

ファイアウォール（３） 外から内への制限だけでなく，内から外への制限を課す場合もある 実際には，もっと複雑

ファイアウォール（４） 専用のハードウェア ルータにその機能が含まれるの ソフト

ファイアウォール（５） 破棄したパケットの記録 こちらが受け付けるポートを調べている ポートスキャン

ファイアウォール（６） ポートスキャン（port scan）とは 攻撃・侵入の前段階に行われる標的サイトの各ポートにおけるサービスの状態の調査 http://www.ipa.go.jp/security/ciadr/word_idx.html より 定点観測 http://www.jpcert.or.jp/isdas/ http://isc.sans.org/

次 回　（予　定） アプリケーションの代表例 DNSの仕組み NATとDHCP