インターネット 第4回: IPアドレスとDNS 中村 修.

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1 インターネット 第4回: IPアドレスとDNS 中村 修

2 前回までのおさらい インターネットはパケット交換 パケットの荷札には大まかに、差出人と宛て先しか書かれていない
様々な宛て先のデータがごちゃ混ぜに流れる パケットの荷札には大まかに、差出人と宛て先しか書かれていない 荷札には「どこを経由しろ」という情報は含まない パケットがネットワークのどこを通るかは場合によって異なる 最終的に目的地まで届く

3 概要 自分のコンピュータがネットワーク接続してから、通信を開始するまでの仕組みを知ろう IPアドレスとは何か
ホストの持つ経路

4 インターネットでは、自分のコンピュータは”誰”なのか？
世界中のコンピュータ同士がパケットを間違わずに やり取りするための仕組みは何か インターネットには数億ものノードが存在する この教室にもたくさんのコンピュータがある 同じ物理ネットワーク(無線LAN基地局)に接続 同じ物理構成のコンピュータも多い 日常の宅配便や郵便で誤配送が起こる例 受取人が同姓同名である 同じ建物(アパートやマンション)に住んでいる 住所の書き方が曖昧である 世界のインターネット利用者数の推移 出展元: 平成17年度 情報通信白書 ○○さん、お届けものです これって本当に僕宛なのかな？ 間違いっぽいぞ！？ ご苦労様です

5 IPv4アドレス表記方法 IPアドレスの割当と管理組織 サブネット ネットワークアドレスとサブネットマスク

6 IPアドレス インターネットに接続している全てのホストはIPアドレスを持つ IP version 4 と IP version 6 がある
同じものが二つとない(プライベートアドレスを除く) 各ホスト(のネットワークインタフェース)の識別子

7 IPｖ４アドレス表記方法 . IPｖ４アドレスは３２bit 例：２０３．１７８．１４２．１３０ １０進数で8bitずつ表記（０～２５５）
ピリオドで区切る 実際には 1 203 178 142 130 . 7

8 誰が、どのアドレスを使うの？ 世界中の人たちが、勝手にIPアドレスを使ったら複数の人が同じIPアドレスを使ってしまうかも
MACアドレスは、メーカに管理させることで一意性を保持 このコンピュータは にしよう！ に接続！ 衝突 このコンピュータは にしよう！ はどっちだろう…

9 IPアドレスの割り当て・割り振り IANAを頂点とする階層構造 IPアドレス割り当て・割り振りの流れ
Internet Assigned Numbers Authority 割り振り: レジストリにIPアドレス管理業務の委任 割り当て: エンドユーザにIPアドレスを割り当て IPアドレス割り当て・割り振りの流れ IANAからRIR(Regional Internet Registry、地域インターネットレジストリ) 日本が関係するRIRはAPNIC RIRからNIR(National Internet Registry、国別インターネットレジストリ) 日本のNIRはJPNIC NIRからLIR(Local Internet Registry、ローカルインターネットレジストリ) LIRはIPアドレス指定事業者 LIRからISPまたはエンドユーザへIPアドレス空間を割り当て 参考：JPNIC

10 IPアドレスと管理組織 RIR NIR IPアドレス 割り当て委託 …… ヨーロッパ・ アフリカ大陸 その他
アメリカ大陸・サハラ以南のアフリカ アジア・太平洋地域 ラテンアメリカ・ カリブ諸国 …… NIR 日本 韓国 中国

11 IPアドレスの割り当て・割り振り例 中村研究室の場合 RIR NIR LIR エンドユーザ(中村研究室)
APNICに /8 の 割り振りを委任 NIR JPNICに /16の 割り振りを委任 LIR WIDE Internetに /21の 割り振りを委託 中村研究室に /24 などを割り当て エンドユーザ(中村研究室)

12 IPアドレスの割り当て JPNIC 管理組織から組織/ISPにざっくり割り当て 日本国内はJPNIC ISPがさらにその顧客に割り当て
～ を使ってください 企業 ISP 慶応大学

13 サブネット あるネットワーク内では、割り当てられたIPアドレス空間を使って、サブネットを構築 ( セグメント )
例: netmask ～ まで その他は自由にホストに割り当てできる ～ ( 65536個 ) ～ ～5.255 ～5.255 先頭から 2048個 次の 256個 次の 256個 サーバ ユーザセグメント 事務局セグメント

14 サブネット 例: /25 ～ が含まれる はネットワークアドレス(ホスト部が全て0) はブロードキャストアドレス(ホスト部が全て1) 実際に使えるアドレスは ～ ルータ ホストA ホストB ホストC

15 IPアドレスの仕組み . . . ネットワーク部とホスト部 133 27 4 121 255 255 254
サブネット上のホストには、同じネットワーク部を付ける。 ネットワーク部の｢長さ」をサブネットマスクで示す。 下の例では23ビット分 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . . . 133 27 4 121 ネットワーク部（ /23 ） ホスト部 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 255 255 254

16 ネットワークアドレスとネットマスク . . . . IPアドレスの範囲を指定 203.178.142.128～159の３１個のアドレス範囲
例： netmask 0xffffffe0 例： /27 . . . 1 203 178 142 130 128 . 255 224 0x ff e0

17 サブネットマスクと利用可能アドレス数 サブネットマスクによるネットワーク収容台数の最大値
サブネットマスクが短いほど、一つのネットワークにたくさんのホストを接続できる サブネットマスク 繋がる台数 /22 ( ) 1022台 /23 ( ) 510台 /24 ( ) 254台 /25 ( ) 126台 /26 ( ) 62台 /27 ( ) 30台 /28 ( ) 14台 /29 ( ) 6台 /30 ( ) 2台

18 “ipconfig”コマンドを使ってみよう

19 ホスト名 DNS (Domain Name System) ドメインツリー ルートネームサーバ TLD (Top Level Domain)

20 IPアドレスとホスト名 ホスト名とは？ インターネット上の通信はIPアドレスを用いて行われる
計算機につける名前 インターネット上の通信はIPアドレスを用いて行われる パケットのあて先として記入できるのはIPアドレス から へパケットを送る、など ユーザは文字列で計算機に名前をつけた方が憶え易い アプリケーションを用いる際に、多くの場合IPアドレスそのものは使わない → ホスト名を用いる ccz00.sfc.keio.ac.jp, ホスト名を用いて通信を実現するために ホスト名とIPアドレスの対応を管理 必要な時に参照し、目的のIPアドレスを知るサービスが必要

21 電話番号と比較してみる 計算機の名前とIPアドレスの対 身近な名前とIP@を覚えておく 覚えきれないものは問い合わせて聞く
/etc/hosts c:\windows\system32\ drivers\etc\hosts 覚えきれないものは問い合わせて聞く DNSに問い合わせ 人や会社の名前と電話番号の対 慶応大学 03（3453）4511 身近な人や会社と電話を覚えてく 携帯電話の電話帳 覚えきれないものは問い合わせて聞く 104に問い合わせ

22 DNS：Domain Name System
ホスト名とIPアドレスの対応を管理する機構 受講生のラップトップにもDNS設定がしてあるはず (DHCPを利用して自動で設定される場合が多い) Windowsの場合、「ipconfig /all」でDNS設定を確認可能 ccz01.sfc.keio.ac.jp のＩＰアドレス教えて DNS クライアント ですよ

23 ホスト名・IPアドレスを調べてみる nslookupコマンド digコマンド 一番身近なDNSサーバ にたずねる Windowsにはない

24 IPアドレスとドメイン名 ドメイン名 DNS 人間が理解しやすいように，IPアドレスと対応付けされた文字列

25 DNSの動作イメージ(1/4) ユーザーがブラウザ(アプリケーション)にwww.soi.wide.ad.jpと入力 wwwサーバ
見たい！ ユーザーがブラウザ(アプリケーション)に wwwサーバ ( ) ネームサーバ ユーザのPC

26 DNSの動作イメージ(2/4) wwwサーバ ネームサーバ (www.soi.wide.ad.jp, 203.178.138.99)
見たい！ IPアドレスっていくつ？ wwwサーバ ( ) ネームサーバ ユーザのPC

27 DNSの動作イメージ(3/4) 203.178.138.99だよ wwwサーバ ネームサーバ (www.soi.wide.ad.jp,
見たい！ だよ wwwサーバ ( ) ネームサーバ ユーザのPC

28 DNSの動作イメージ(4/4) 203.178.138.99， 応答お願いします wwwサーバ ネームサーバ
見たい！ ， 応答お願いします wwwサーバ ( ) ネームサーバ ユーザのPC

29 ドメイン名の構成と階層構造 keio . ac . jp . 省略されることが多いが 実際はドットが存在
SLD(Second Level Domain) TLDによって違う 日本の場合 co, ac, ad, ne, or … root: 特定の文字列を持たない TLD(Top Level Domain) gTLD(generic TLD) com, net, org … ccTLD(Country Code TLD) 国ごとに存在 jp, uk, us, kr, cn … 管理が分散 グローバルなドメイン空間の実現 世界で一つ root「.」が存在

30 ドメインツリー 階層化された空間 ・ jp uk com org ad ac co or cnn keio sfc cc wide
Root Domain ・ 0階層目 階層化された空間 ccTLD gTLD 1階層目 jp uk …… com org SLD 2階層目 ad ac co or cnn … wide keio … u-tokyo TLD: Top Level Domain gTLD: generic TLD ccTLD: Country Code TLD SLD: Second Level Domain sfc cc

31 ルートネームサーバの一覧 全部で13個のルートネームサーバ 2005/5/5更新
出展： 2005/5/5更新

32 DNS Root Server I-NORDUnet Stockholm E-NASA Mt View F-ISC Palo Alto
J-VeriSign Mt View M-WIDE Tokyo B-ISI Marina del Rey L-ICANN Los Angeles K-Ripe London A-VeriSign Dulles C-Cogent Herndon D-UMD College Park G-DISA Vienna H-ARL Aberdeen 出展： 2005/5/5更新

33 TLD(Top Level Domain) ホスト名の最後に来る部分はTLDと呼ばれる Generic TLD (gTLD)
JP, COM, NET, ORG, UK, TWなど Generic TLD (gTLD) 全世界で汎用的に利用されるTLD COM, NET, ORG, INFO, NAMEなど COM, NET, ORGはアメリカのことだったが、今は国際的なTLD Country Code TLD (ccTLD) 国ごとに割り当てられたTLD ISO 3166として規格化された2文字のコード体系に基づいている。(例外もある: UK) JP : 日本、 KR : 韓国、 TO : トンガ、HK : 香港、TV：ツバル諸島（温暖化問題）、CC:ココス諸島、NC : ニューカレドニア、TT :トリニダード・トバゴ、AQ : 南極 Sponsored TLD (sTLD) スポンサーつきのTLD AERO(航空業界)、COOP(協同組合)など

34 TLDと地理の関係 ＴＬＤはマシンの物理的な場所を示しているとは限らない 「ＣＯＭ」 「.to」トンガ
asahi.com 朝日新聞 「.to」トンガ anata.to tokyo.to と

35 名前解決の流れ(1/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
見たい！ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ 問い合わせ IPアドレスを教えて ユーザのPC 35

36 名前解決の流れ(2/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ 見たい！ .jpのネームサーバに聞いてみて まずはrootネームサーバに 聞いてみる ユーザのPC

37 名前解決の流れ(3/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ 見たい！ .jpネームサーバ ac.jpのネームサーバに聞いてみて ユーザのPC

38 名前解決の流れ(4/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ .jpネームサーバ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ 見たい！ ac.jpネームサーバ keio.ac.jpのネームサーバに聞いてみて ユーザのPC

39 名前解決の流れ(5/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ 名前解決の流れ(5/8) .jpネームサーバ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ 見たい！ ac.jpネームサーバ keio.ac.jpネームサーバ sfc.keio.ac.jpのネームサーバに聞いてみて ユーザのPC

40 名前解決の流れ(6/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ .jpネームサーバ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ 見たい！ ac.jpネームサーバ keio.ac.jpネームサーバ sfc.keio.ac.jpネームサーバ だよ ユーザのPC

41 名前解決の流れ(7/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ だよ .jpネームサーバ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ 見たい！ ac.jpネームサーバ keio.ac.jpネームサーバ sfc.keio.ac.jpネームサーバ ユーザのPC

42 名前解決の流れ(8/8) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ .jpネームサーバ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ ac.jpネームサーバ keio.ac.jpネームサーバ sfc.keio.ac.jpネームサーバ にアクセス ユーザのPC

43 名前解決の流れ(まとめ) www.sfc.keio.ac.jpの場合
rootネームサーバ .jpネームサーバ ac.jpネームサーバ keio.ac.jpネームサーバ sfc.keio.ac.jpネームサーバ ② ③ ④ ⑤ ① ⑥ ⑦ ユーザのPCに 登録された ネームサーバ ユーザのPC

44 商標とドメイン名 日本語ドメイン名 whoisコマンド

45 商標とドメイン名 ドメイン名は人間に理解できる物である その名前をめぐって争いが発生することがある ドメイン名は原則的に先願主義
ドメイン名は早いもの勝ち 占有屋がドメイン名を占有し、高額で売ろうとする 純粋にそのドメイン名を使いたい人が複数いる ドメイン名は原則的に先願主義 先願主義を悪用し、ドメイン名を占有、販売する事件も 商標などの既得の権利を尊重する判断も

46 例1. Mcdonald.com ハンバーガーのマックではない 電気製品を売っている会社
McDonald Distributors という会社 ハンバーガーのマックの方が有名ではあるが、mcdonald.com を持っている方もマクドナルドではある

47 例2. goo.co.jp 他のアダルトサイトにリダイレクトされていた ポータルサイトのNTT-X(www.goo.ne.jp)が訴訟
「ドメイン名を先に登録していたとしても、その利用方法に不正な目的がある場合には当該ドメイン名の利用は認められない」 gooドメイン訴訟、NTT－Xの勝訴が確定(2002/11/29) より

48 例3. ＪＡＣＣＳ．ＣＯ．ＪＰ 簡易トイレ販売業の日本海パクトがドメイン名を保有 信販会社ＪＡＣＣＳが訴えた 結果，信販会社ＪＡＣＣＳが勝訴
日本海パクトが「jaccs.co.jp」をＪＡＣＣＳに売りつけようとしたため

49 日本語ドメイン名 ドメイン名に日本語や中国語を利用 例，「朝日新聞．ＪＰ」など しかし、問題も多い 「あ」と「ア」と「ァ（半角）」の違い
「慶應」「慶応」「けいおう」「ケイオウ」「慶おう」「ケイ応」。。。。。の違い 「Ａ（全角）」「a（全角）」「a（半角）」の違い 事実上、区別のしようがない

50 現在の日本語ドメイン名の動き すでに登録業務は開始 WEBブラウザが対応し始めている
Internet Explorer 7、Mozilla Firefoxなど 携帯電話でも一部対応しているブラウザがある

51 WHOIS ドメイン名の登録情報 を検索するコマンド Webでのドメイン名登録情報検索サービス 以上の情報で検索可能 JPRS
ドメイン名情報（登録者名） ネームサーバホスト情報 (IPv4, IPv6) 担当者情報 (旧 JPNIC 担当者情報) 以上の情報で検索可能 Webでのドメイン名登録情報検索サービス JPRS

52 アドレスの自動設定 DHCP

53 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol IPアドレス等を動的に設定するためのプロトコル
Internet DHCPサーバ これ使って！　 　・IPアドレス 　・Netmask 　・Default Gateway 　・DNSサーバのIPアドレス 教えて！ Gateway DNSサーバ クライアント

54 DHCPがホストに設定する情報 IPアドレス・ネットマスク DNSサーバのIPアドレス デフォルトゲートウェイ その他のオプション
デフォルトルート：　IPv4= /0, IPv6= ::/0 その他のオプション アドレスのリース時間 ステートフル v.s. ステートレス

55 プロパティ

56 “ipconfig /all”で設定された内容を確認

57 netstatコマンド Default route
ホストの持つ経路 netstatコマンド Default route

58 ホストの持つ経路を調べてみよう ”netstat –rn”コマンドを使ってみよう どのようなエントリが見えるか
自分が直接接続するネットワーク Default Gateway ( )

59 Default route Internet 経路表にない宛先へIPパケットを送信・転送する際に用いる経路 上流のルータを指定する場合が多い
基本的に、ホストは経路表のやり取りを行わないため、 特定のネットワークごとの経路を持たない ルータA Internet どの宛先へIPパケットを送信する場合も next-hopはルータA

60 まとめ IPアドレス DNS DHCP ホストの持つ経路 IPアドレスの割当はIANAを頂点に各地域で分散して行われている
ドメイン名はツリー構造をとっている DHCP 計算機にアドレスを自動設定するための仕組み ホストの持つ経路 エンドホストにもルータと同じように経路表が存在する