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4日目 ネットワーク層(インターネット層)のIP以外の機能

IPアドレスむずすぎて復習メインでした。

 

<学習内容>

ネットワーク層(インターネット層)のIP以外の機能

 

○ICMP

・ネットワーク上で、通信状況の確認や通信エラー時のメッセージの送信を行うためのプロトコルPingコマンドは、ICMPのエコー要求とエコー応答を使って、宛先の機器への疎通を確認する。

 

ARP

IPアドレスからMACアドレスを調べるプロトコルARP要求をブロードキャストで送信し、ARP応答を受信する。受信し、判明したIPアドレスMACアドレスの関係性をARPテーブルに保存する。

・ルータを経由する場合(宛先が異なるネットワークの場合)は、まずデフォルトゲートウェイMACアドレスを取得する。その後、送信元から、宛先機器のIPアドレスとルータのMACアドレスが記載されたパケットが送られ、ルータが転送するときにMACアドレスが宛先機器のアドレスに書き換えられる。

 

TCP

トランスポート層のコネクション型のプロトコル。アプリケーション層から渡されたデータにTCPヘッダを付与して、TCPセグメントとしてネットワーク層に渡す。TCPヘッダには、送信元ポート番号、宛先ポート番号、シーケンス番号、ACK番号、オフセット、予約、フラグ、ウィンドウサイズ、チェックサム、緊急ポインタ、オプションが含まれる。TCPセグメントで1回に送信できるデータは上限があり、MSS(maximum segment size)という。このMSSに合わせてデータを分割して送信する。データの送信後、宛先から確認応答が送られてこない場合は、RTOだけ待機し、再送する。

 

・3ウェイハンドシェイク

接続の確立のために行う。

SYNフラグ:TCP接続の開始を要求するために使用。

ACKフラグ:相手からの要求を承認して応答することを示す。

シーケンス番号:送信データの順序、ACK番号はどこまで受信したかを示す。

 

・ウィンドウ制御

ウィンドウというバッファ領域を用意し、余裕があるぶんだけデータをまとめて送信することで効率を上げる。ウィンドウサイズを小さくすることでデータ量を制限することをフロー制御という。

 

UDP

コネクションレス型のプロトコル。相手の状態にかかわらずデータを送信する。

 

UDPヘッダ

上位層からきたデータにUDPヘッダを付加し、UDPデータグラムとして下位層へ渡す。UDPヘッダを除いたデータの部分をUDPペイロードという。UDPヘッダはTCPヘッダよりもsizeが小さく、送信元ポート番号、宛先ポート番号、データグラム長、チェックサムが含まれる。

・接続の確立などはなく、変だの大きさは8バイト(基本的なTCPヘッダは20バイト)。信頼性の確保を行わないベストエフォートな通信。反対に、サービスの保証を行う形態をギャランティ型という。

 

○ポート番号

アプリケーション層で利用されるプロトコルを識別するための番号。

TCP

20:FTP

21:FTP

22:SSH

23:TELNET

25:SMTP

53:DNS

80:HTTP

110:POP3

143:IMAP

443:HTTPS

 

UDP

53:DNS

67:DHCP

68:DHCP

69:TFTP

123:NTP