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.

Presentation on theme: "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."— Presentation transcript:

1 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

2 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

3 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

4 ポート番号とポートによる通信

5 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

6 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）

7 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

8 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

9 ポ ー ト 番 号 （５） 参照サイト http://www.iana.org/assignments/port-numbers

10 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

11 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

12 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

13 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

14 T C P と U D P

15 T C P と U D P

16 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）

17 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

18 TCPでのパケットの到達保証

19 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～

20 ＴＣＰ（到達性の保証 ２） TCPヘッダ（p.192）

21 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

22 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

23 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

24 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

25 そ　の　他

26 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

27 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

28 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

29 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

30 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

31 フ ロ ー 制 御 ・ 輻 輳 制 御 TCPは行うが，UDPは行わない

32 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

33 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

34 フ ァ イ ア ウ ォ ー ル

35 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”

36 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

37 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

38 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

39 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

40 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 より 定点観測

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