ネットワーク技術II 第9.3課 IPアドレスの取得 http://www.info.kindai.ac.jp/NetEngII 38号館4階N-411 内線5459 takasi-i@info.kindai.ac.jp

アドレス ? 通信には相手を特定するための アドレスが必要

MACアドレス MACアドレスは ネットワークごとの統一性無し 11-AA-22 -BB-33-CC 88-77-DD- FF-99-EE 44-GG-55 -FF-66-EE 88-77-DD -99-88-77 22-44-66 -88-AA-CC 22-44-66 -88-AA-DD FE-DC-BA -12-34-56 FE-DC-BA -98-76-54 MACアドレスは ネットワークごとの統一性無し

MACアドレス MACアドレスは氏名 鈴木 斉藤 山田さんって 何処にいるの？ 〒 郵便局 高橋 山田 山田さんへ 田中 佐藤

IPアドレス IPアドレスは ネットワークごとの統一性あり 192.168.1.2 192.168.1.3 172.16.1.2 172.16.3.4 192.168.1.1 172.16.0.1 192.168.1.100 172.16.100.200 192.168.1.0 ネットワーク 172.16.0.0 ネットワーク IPアドレスは ネットワークごとの統一性あり

IPアドレス 〒 IPアドレスは住所 大阪府 奈良県 豊中市 大阪府宛は 奈良市 待兼山 左へ送ろう 左京 郵便局 大阪府 奈良県 大阪府 大阪市 北区 奈良県 橿原市 八木町 大阪府 東大阪市 小若江 大阪府 東大阪市 小若江 奈良県 吉野郡 十津川村

IPアドレスの割り当て 通信したい 192.168.1.2 192.168.1.1 通信するためにはIPアドレスが必要

一意なホストアドレス ホストアドレスは 重複してはいけない 198.150.11.2 198.150.11.3 198.150.11.2 ? 198.150.11.4 198.150.11.4 To: 198.150.11.4 ホストアドレスは 重複してはいけない

一意なネットワークアドレス ホストアドレスは 全て異なる ルータはパケットを送れるか？ 198.150.11.7 198.150.11.11 198.150.11.6 198.150.11.10 198.150.11.9 198.150.11.8 ホストアドレスは 全て異なる To: 198.150.11.8 ルータはパケットを送れるか？

一意なネットワークアドレス 198.150.11.0 ネットワークアドレスは 重複してはいけない クラスCネットワーク 198.150.11.7 198.150.11.11 198.150.11.6 198.150.11.10 ? 198.150.11.9 198.150.11.8 198.150.11.0 To: 198.150.11.8 ネットワークアドレスは 重複してはいけない

IPアドレスの割り当て方 静的(スタティック)割り当て 動的(ダイナミック)割り当て 管理者が各機器に手動で割り当て ルータ等による自動割り当て RARP (Reverse Address Resolution Protocol) BOOTP (Bootstrap Protocol) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

インターネットアドレス 256個の グループ 256個の サブグループ 256個の サブサブグループ 256個の ホスト

IPアドレスの静的割り当て

IPアドレスの静的割り当て

IPアドレスの静的割り当て

IPアドレスの静的割り当て

IPアドレスの静的割り当て

IPアドレスの静的割り当て

IPアドレスの静的割り当て

静的割り当ての長所・短所 長所 短所 必要なサービスにいつでもアクセス可能 ネットワーク管理者の負担 小規模なネットワーク向き 各機器に手動で割り当て アドレスが重複しないように管理 小規模なネットワーク向き

静的割り当ての長所 WAN 静的アドレス 192.168.1.1 ルータ宛に 192.168.1.1へ送れば 外部と通信できる

静的割り当ての長所 WAN 動的アドレス ???.???.???.??? (状況により変化) ルータはどこ？ 誰に聞けばいいの？？

静的割り当ての短所 研究室 サーバ室 PC5 SV2 PC1 SV1 192.168.1.2 PC1 192.168.1.3 PC2 192.168.1.4 PC3 192.168.1.5 PC4 192.168.1.6 PC2 PC3 PC4 SV1 管理者 機器の変更・削除のたびに IPアドレスの割り振りが必要 192.168.1.7 SV2 192.168.1.8 PC5

静的アドレスが必要な機器 ルータ サーバ アプリケーションサーバ ネットワークプリンタ

動的アドレッシング RARP BOOTSP DHCP IPアドレスを設定可能 機構が簡単 IPアドレス, IPアドレスの有効期限, サブネットマスク, DNSサーバのアドレス, デフォルトゲートウェイ等を設定可能 アドレスを動的に設定可能

RARP Reverse Address Resolution Protocol RFC903 OSI第3層のプロトコル MACアドレス→IPアドレス ディスクレスコンピュータが同じLANの他のコンピュータから自分のIPアドレスを得る

RARP要求 例 : 通信したいのでIPアドレスを割り振って欲しい IPアドレスをください RARPサーバ 192.168.1.9です

ARP/RAPRメッセージ構造 0～15ビットめ 16～31ビットめ ハードウェアタイプ プロトコルタイプ オペレーション ハードウェアアドレス長 プロトコルアドレス長 オペレーション 送信側ハードウェアアドレス(1～4Bめ) 送信側ハードウェアアドレス(5,6Bめ) 送信側プロトコルアドレス(1,2Bめ) 送信側プロトコルアドレス(3,4Bめ) 宛先ハードウェアアドレス(1,2め) 宛先ハードウェアアドレス(3～6Bめ) 宛先プロトコルアドレス(1～4Bめ)

ARP/RAPRメッセージ構造 値 １ ARP要求 2 ARP応答 3 RARP要求 4 RARP応答 5 動的RARP要求 6 オペレーション 値 オペレーション １ ARP要求 2 ARP応答 3 RARP要求 4 RARP応答 5 動的RARP要求 6 動的RARP応答 7 動的RARPエラー 8 InverseARP要求 9 InverseARP応答 プロトコルタイプ 値 タイプ 0x0800 IP, ICMP 0x0806 ARP 0x0835 RARP

RARP要求 IPアドレスをください MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF RARPサーバ MACブロードキャスト FF-FF-FF-FF-FF-FFへ送信 MAC:12-34-56-DD-EE-FF IP:192.168.1.1

RARP要求 MACアドレスのブロードキャストで送信する 0～15ビットめ 16～31ビットめ 1 0800(16) : IP 32 :IPv4アドレス 3 : RARP要求 AA-BB-CC-DD- EE-FF 0 : 未定義 FF-FF- FF-FF-FF-FF RARPヘッダ MACアドレスのブロードキャストで送信する

RARP応答 MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF RARPサーバ 192.168.1.9です MAC:12-34-56-DD-EE-FF IP:192.168.1.1

RARP応答 0～15ビットめ 16～31ビットめ 2 0800 : IP 48 : MACアドレス 32 :IPv4アドレス 12-34-56-DD- EE-FF 192.168. 1.1 AA-BB- CC-DD-EE-FF 192.168.1.9 RARPヘッダ

RARPの欠点 伝達可能情報 伝達不可能情報 送信手段 IPアドレスのみ ドメイン名 ゲートウェイ情報 サブネット情報 ブロードキャストのみ = ルータを越えられない

BOOTP Bootstrap Protocol RFC1542 UDP/IP プロトコル クライアントサーバ環境で動作 現在ではDHCPが主流

Web教材の間違い 9.3.4図4～10 225.225.225.225 255.255.255.255

BOOTPメッセージ構造 このメッセージが IPパケットとして送信される 0～7bめ 8～15bめ 16～23ｂめ 24～31bめ ホップ オペレーションコード ハードウェアアドレス型 ハードウェアアドレス長 ホップ トランザクションID 秒数 不使用 クライアントIPアドレス ブートストラップで使用するネクストサーバのIPアドレス リレーエージェント経由のブートで使用するリレーエージェントのIPアドレス クライアントのハーウェアドアドレス サーバホスト名(64B) ブートファイル名(128B) ベンダー固有エリア(64B) このメッセージが IPパケットとして送信される

BOOTP要求 IPアドレスをください WAN MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF TFTPサーバ IP:192.168.1.3 MAC:11-22-33-DD-EE-FF IP:192.168.1.2 BOOTPサーバ IPブロードキャスト 255.255.255.255へ送信

BOOTP要求 この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF 16～23ｂめ 24～31bめ 1:BOOTP要求 1:MACアドレス 6:MACアドレス 0:初期値0 トランザクジョンID 0:要求開始より0秒経過 0:不使用 0:未定義 AA-BB-CC-DD-EE-FF ベンダー固有エリア(64B) この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF 宛先MAC :FF-FF-FF-FF-FF-FF 送信元IP :0.0.0.0 (不明) 宛先IP :255.255.255.255

BOOTP応答 WAN MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF TFTPサーバ IP:192.168.1.3 MAC:11-22-33-DD-EE-FF IP:192.168.1.2 BOOTPサーバ 192.168.1.9です

BOOTP応答 この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:11-22-33-DD-EE-FF 16～23ｂめ 24～31bめ 2:BOOTP応答 1:MACアドレス 6:MACアドレス 0:初期値0 トランザクジョンID 0:要求開始より0秒経過 0:不使用 0:未定義 192.168.1.9 192.168.1.3 AA-BB-CC-DD-EE-FF ベンダー固有エリア(64B) この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:11-22-33-DD-EE-FF 宛先MAC :AA-BB-CC-DD-EE-FF 送信元IP :192.168.1.2 宛先IP :255.255.255.255

BOOTPのアドレスマッピング BOOTPサーバが静的な表を持つ BTOOP表 MACアドレス IPアドレス 00-01-11-12-23-33 192.168.1.1 AA-99-88-12-23-33 192.168.1.2 AB-BC-CD-99-88-77 192.168.1.3 BOOTPサーバ

BTOOTPの欠点 長所 短所 動的割り当ては不可 各ホスト上にIP情報を書く必要が無い 管理者がBOOTPサーバ上に各ホストのIP情報を書く必要がある 各ホストのパラメタ(IPアドレス,サブネットマスク,ゲートウェイアドレス,ドメイン名等）は予め設定しておく必要がある 動的割り当ては不可

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol RFC1541 UDP/IP プロトコル BOOTPの上位互換規格 パラメタ(IPアドレス,サブネットマスク,ゲートウェイアドレス,ドメイン名等）を動的に割り当て 割り当て可能なIPアドレスの 範囲を指定しておくだけでいい

Web教材の間違い 9.3.5図1 ベンダー固有エリア(可変) → オプションフィールド(可変)

DHCPメッセージ構造 このメッセージが IPパケットとして送信される 0～7bめ 8～15bめ 16～23ｂめ 24～31bめ ホップ オペレーションコード ハードウェアアドレス型 ハードウェアアドレス長 ホップ トランザクションID 秒数 フラグ クライアントIPアドレス ブートストラップで使用するネクストサーバのIPアドレス リレーエージェント経由のブートで使用するリレーエージェントのIPアドレス クライアントのハーウェアドアドレス サーバホスト名(64B) ブートファイル名(128B) オプションフィールド(可変) このメッセージが IPパケットとして送信される

DHCP設定の確認 スタート → 全てのプログラム → アクセサリ → コマンドプロンプト > ipconfig /all

DHCPサーバのアドレス : 192.168.0.1 12月3日13時18分08秒にIPアドレスを割り当てられた 有効期限は4日13時13分08秒まで

IPアドレスの動的割り当て

DHCP要求 IPアドレスをください WAN MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF TFTPサーバ IP:192.168.1.3 MAC:11-22-33-DD-EE-FF IP:192.168.1.2 DHCPサーバ

DHCP要求 この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF 16～23ｂめ 24～31bめ 1:BOOTP要求 1:MACアドレス 6:MACアドレス 0:初期値0 トランザクジョンID 0:要求開始より0秒経過 フラグ 0:未定義 AA-BB-CC-DD-EE-FF オプションフィールド(可変) この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF 宛先MAC :FF-FF-FF-FF-FF-FF 送信元IP :0.0.0.0 (不明) 宛先IP :255.255.255.255

DHCP応答 WAN MAC:AA-BB-CC-DD-EE-FF TFTPサーバ IP:192.168.1.3 IP:192.168.1.1 MAC:11-22-33-DD-EE-FF IP:192.168.1.2 BOOTPサーバ 192.168.1.9です

DHCP応答 この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:11-22-33-DD-EE-FF 0～7bめ 8～15bめ 16～23ｂめ 24～31bめ 2:BOOTP応答 1:MACアドレス 6:MACアドレス 0:初期値0 トランザクジョンID 0:要求開始より0秒経過 フラグ 0:未定義 192.168.1.9 192.168.1.3 AA-BB-CC-DD-EE-FF オプションフィールド(可変) この情報を以下のIPパケットで送信 送信元MAC:11-22-33-DD-EE-FF 宛先MAC :AA-BB-CC-DD-EE-FF 送信元IP :192.168.1.2 宛先IP :255.255.255.255

DCHPのアドレスマッピング IPアドレスプール内のアドレスを動的に割り当て IPアドレスプール IPアドレス DHCPサーバ IPアドレスプール IPアドレス 192.168.1.2～192.168.1.30 リース期間 24時間 アドレス要求が来るたびに ＩＰアドレスプール内の 空いているアドレスを渡す

動的アドレッシング アドレスマッピング 割り当て期間 設定可能パラメタ RARP 静的 恒久的 IPアドレス BOOTP IPアドレス, ゲートウェイアドレス, サブネットマスク, DNSアドレス DHCP 動的 リース 30以上のパラメタを設定可能

アドレス解決プロトコル ARP(Address Resolution Protocol ) RFC826 OSI第3層のプロトコル IPアドレス(レイヤ3)→MACアドレス(レイヤ2) 他のデバイスのMACアドレスを得る

ARP要求 例 : IPアドレス192.168.1.2へ送りたいが MACアドレスが分からない 192.168.1.2の人 11-22-33-44-55-66です

ARPテーブル IPアドレス→MACアドレスの表 ARPテーブルに宛先MACアドレスが載っていないときARP要求を行う IPアドレス 192.168.1.1 00-01-11-12-23-33 192.168.1.2 AA-99-88-12-23-33 192.168.1.3 AB-BC-CD-99-88-77

アドレス解決 IPアドレス MACアドレス AA 172.16.0.2 自分宛以外のパケットは受け取らないが、 To:BB From:AA To:172.16.0.3 From:172.16.0.2 アドレス解決 IP:172.16.0.2 MAC:AA IP:172.16.0.3 MAC:BB IP:172.16.0.4 MAC:CC IPアドレス MACアドレス IP:172.16.0.5 MAC:DD AA 172.16.0.2 自分宛以外のパケットは受け取らないが、 ARPテーブルに送信元のアドレス情報の書込みは行う

ＡＲＰプロセス データを送信したい ARPテーブルに 宛先MACアドレスが あるか？ いいえ はい ARP要求 ARP応答 データ送信

ARP要求とルータ ブロードキャストは ルータを越えていかない 150.50.30.1 MAC:99 150.50.30.1の人

MACアドレスとルータ ネットワーク外の機器の MACアドレスは そもそも知る必要が無い ARP要求はルータを越えていかない

ネットワーク内のデータフロー ネットワーク外の機器はIPアドレスさえ分かればいい MACアドレスは隣のルータのものが必要 PC A →PCB data data from IP A to IP B IP A IP B IP A IP B IP A IP B from MAC A to MAC R1 MAC A MAC R1 MAC R1 MAC R2 MAC R1 MAC R2 MAC R2 MAC B MAC R2 MAC B PC A R1 R2 PC B ネットワーク外の機器はIPアドレスさえ分かればいい MACアドレスは隣のルータのものが必要

ネットワーク外への通信 以下のどちらかが必要 ホストにデフォルトゲートウェイを設定 ルータにプロキシARPを設定

デフォルトゲートウェイ デフォルトゲートウェイ 192.168.1.1 150.50.30.1へ送りたい 150.50.30.1 MAC:99 ネットワーク外宛なので デフォルトゲートウェイへ 192.168.1.1 MAC:AA デフォルトゲートウェイ 192.168.1.1

プロキシARP要求 ネットワーク外へのARP要求は ルータが代わりに返答する 150.50.30.1 MAC:99 150.50.30.1の人 MACアドレス教えて AAです 192.168.1.1 MAC:AA ネットワーク外へのARP要求は ルータが代わりに返答する

デフォルトゲートウェイの設定

レポート課題 ネットワーク 192.168.1.0 / 24 WAN ネットワーク 10.0.0.0 / 30 PC1 ポート1 ポート2 ルータ1 ルータ2 PC2

IPアドレスの範囲 ネットワーク サブネットマスク IPアドレスの範囲 192.168.1.0 /24 10.0.0.0 /30 255.255.255.0 192.168.1.1～192.168.1.254 255.255.255.252 10.0.0.1, 10.0.0.2

ルータのIPアドレス ルータ ルータ1 ルータ2 ポート ポート1 ポート2 192.168.1.0/24 10.0.0.0/30 ネットワーク 192.168.1.0/24 10.0.0.0/30 IPアドレス サブネットマスク 255.255.255.0 255.255.255.252 10.0.0.2 10.0.0.1 192.168.1.1 ポート1 ポート2 ポート2 ポート1 WAN 192.168.1.0/24 10.0.0.0/30 ルータ1 ルータ2

PCのIPアドレス PC PC1 PC2 ネットワーク 192.168.1.0/24 IPアドレス サブネットマスク 255.255.255.0 デフォルト ゲートウェイ 192.168.1.253 192.168.1.254 192.168.1.1 ポート1 192.168.1.1 192.168.1.0/24 PC1 PC2 ルータ1