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第 7 章　 Internet Protocol (IP)

第 7 章　 Internet Protocol (IP). コネクションを使わない Datagram. 応用サービス. 信頼度の高い transport. コネクションを張らない packet 配送. Internet の階層. Internet は仮想ネットワークに見える． 物理ネットワークの抽象化 階層化 他に影響を及ぼすことなく並行して各個の改良が可. コネクションのない配送システム. Unreliable （配送の保証がない） 紛失･２重･順不同の検知･通知をしない． Connectionless （各パケットは独立に配送）

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第 7 章　 Internet Protocol (IP)

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Presentation Transcript

  1. 第7章　Internet Protocol (IP) コネクションを使わない Datagram

  2. 応用サービス 信頼度の高い transport コネクションを張らない packet 配送 Internet の階層 • Internet は仮想ネットワークに見える． • 物理ネットワークの抽象化 • 階層化 • 他に影響を及ぼすことなく並行して各個の改良が可

  3. コネクションのない配送システム • Unreliable（配送の保証がない） • 紛失･２重･順不同の検知･通知をしない． • Connectionless（各パケットは独立に配送） • Best effort(精一杯の配送努力をする） • かってに（気まぐれに）packetを廃棄しない． • Unreliable になるのは • 資源が尽きた • 基盤ネットワークのfail の時だけである．

  4. Datagram header Datagram data area Frame header Frame Data Area Internet Protocol (IP) • Packet の format • routing の方法 • packet の取り扱い方、エラーの処理 • Internet Datagram • 物理ネット　 ･･･ フレーム • 仮想ネット　 ･･･ IP データグラム

  5. Datagram format /usr/include/netinet/ip.h Type-of-service フィールド

  6. IP header components • vers バージョン番号 4=IPv4 • 次世代 IP … 6=IPv6 • 異なるバージョンのパケットは廃棄される. • hlen ヘッダ長 (32ビット語長) • 最小５、最大１５ • service type • 優先度 0 ～ 7 • 0: 通常、7: 網制御

  7. IP header components • service type • サービスのタイプ • Ｄ 遅延を重視 (delay) • Ｔ スループットを重視 (throughput) • Ｒ 信頼性を重視 (reliability) • 要求ではなく、ヒント

  8. IP header components • Total length • ヘッダ＋データの長さ (octet) • ident • datagram の識別番号 （プロトコルごとに設定） • (src-addr, ident) が一意にデータグラムを決める． • Flag • DF don’t fragment • MF more fragment DF MF

  9. IP header components • Offset • フラグメントが元のデータグラム･データ中に占める位置 8 octet を単位とする数 元のデータグラム・データ

  10. Fragment 制御

  11. Fragment 制御 • ＭＴＵ　(maximum transfer unit) • ethernet 1500 octet • その他にたとえば 128 octet, 2044 octet など 共通の最大公約数がない → 1 frameで運べないものは、いくつかの fragment に分解する→ 任意の大きさのデータグラムを保証

  12. Reassembly of fragments • 組立て • どのルータで fragment されるか分からない. • 各フラグメントはみな同じデータグラム形式 • どこで組立てを行うのか？→　最終地 • 欠点 • 一度小さなMTUのnetworkを通ると小さいまま • 一つでも未着だと全部が廃棄　(reassembly timer) • 長所 • 途中のルータで蓄積再構成をしないですむ. • それぞれのフラグメントが独立に配送される.

  13. IP header components • Time to live 生存時間 • 経路表が損傷　→　パケットのループ • ループを断ち切る. • 時間をどう測るか？ • 遅延の大きな通信路 • 広帯域幅の通信路 • forward するたびに１を引く • 0 になったら廃棄して誤りを通知 • traceroute

  14. IP header components • protocol • data 部分の高位プロトコル番号 • Hdr checksum • ヘッダだけの検査　（１６ビット整数の加算） • 長所 • 処理時間を短くで切る • 高位プロトコルが独自の検査を持てる. • 短所 • 高位プロトコルで付けなければならない. • ダメなデータに気づかず送る.

  15. 0: option list 終了 1: NOP 2: security 3: loose src routing 9: strict src routing 7: record route 8: (stream id) 4: timestamp オプション • オプション・コード • クラス • データグラム/ネットワークの制御 • デバグと計測 • 番号 • オプションの長さ、ポインタ (next avail)

  16. Record route • ルータを通るたびにIP addr レコードを追加 • source routing • path （経路）の指定 • throughput の測定など • strict source routing この通りに • loose source routing この順に • timestamp • 通過時刻の記録、ネットワークのモニタ

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