データ通信工学 2022年度前期(1年)

今日、やったこと [確認テスト]シーケンス番号、確認応答番号の推測その１ (シーケンス番号、確認応答番号)パケット未達の場合  (シーケンス番号、確認応答番号)ウィンドウ制御 今日のホワイトボード パケットが未達の場合 データ、受信応答のパケットが相手に届かないこともあります。 この場合、送信元には受信応答が届きません。 TCPでは、 データ送信後一定時間の間に受信応答が届かない場合、同じパケットを再度送信(再送)します 。 再送されても、受信側はシーケンス番号で再送されたパケットであることが分かります。 ケース1　データパケットが喪失した場合 図　データパケットが喪失した場合 ケース2　受信応答パケットが喪失した場合 図　受信応答が喪失した場合 ウィンドウ制御 TCPは基本的に ①データ送信 ②受信応答を受信 ③次のデータを送信 と確実にデータを送信しますが、これでは効率が悪いです。 そこで、受信応答を待たずにデータを連続して送信する仕組みを用意しています。 図　ウィンドウ制御 TCPではウィンドウ制御と呼ばれる仕組みで実現しています。 ウィンドウサイズまで受信応答を待たずに送信可能 受信応答を受信するとウィンドウを移動=>新たにデータ送信が可能になる 遅延応答 1データパケットごとに受信応答を送信することも効率的ではありません。 TCPでは複数のデータパケット受信を１つの受信応答パケットでまとめて返信することもあります。これを遅延応答と呼びます。 次回は 実際のパケットのやり取りからTCPの動きを確認します。

今日、やったこと TCPのシーケンス番号、確認応答番号 今日のホワイトボード 前回配布した「TCPシーケンス番号、確認応答番号 演習その１」の続きをやりました。 問１ 前回はNo.1～No.4のパケットのシーケンス番号、確認応答番号を推測しました。 今日はその続きです。 図　「TCPシーケンス番号、確認応答番号 演習その１」問１ このやり取りは Aがデータを送信（シーケンス番号が増えていく） Bは受信応答を返信（確認応答番号が増えていく） です。 問2 このやり取りはBもデータを送信しています。 図　「TCPシーケンス番号、確認応答番号 演習その１」問２ 問３ このやり取りは受信応答とデータ送信を同じパケットでやっています。 図　「TCPシーケンス番号、確認応答番号 演習その１」問３ 問４ これはとくにややこしいことはないかと思います。 図　「TCPシーケンス番号、確認応答番号 演習その１」問４ 次回は 送信したパケットが喪失した場合どうなるのか？をやります。 また、シーケンス番号、確認応答番号推測のテストをします。

今日、やったこと 確認テスト「ルーティングテーブル作成その4」の解説 TCP、UDPについて TCPのコネクション確立 TCPのシーケンス番号、確認応答番号 今日のホワイトボード 確認テスト「ルーティングテーブル作成その4」の解説 ネットワーク図からネットワークアドレスで分割すると以下のとおり。 図　確認テスト「ルーティングテーブル作成その４」ネットワーク図 ホストA～Dのルーティングテーブルはいつもどおり。 ルーター1、ルーター2のルーティングテーブルは以下のとおり。 ルーター1<=>ルーター2の経路が2パターンあるが、経路が指定されているため、それに従うこと。 図　確認テスト「ルーティングテーブル作成その４」ルーティングテーブル TCP、UDPについて TCP、UDPはプロトコル階層の3層目に位置します。 3層目のプロトコルはTCPとUDPの両方を使うわけではなく、どちらかを使います。 どっちを使うかは4層目のプロトコルで決まります。 図　プロトコル階層でのTCP・UDP TCP、UDPに共通する機能は、4層目のプロトコルの特定です。 UDPはこれしかやっていません。 TCPはさらに、 通信の効率アップ 通信の信頼性アップ をしています。 図　TCP・UDPの違い TCP・UDPのポート番号 TCP、UDPはともにポート番号を使って4層目のプロトコルの特定をしています。 4層目の各プロトコルはそれぞれ利用するポート番号が決められています。（ウェルノウンポートと呼ぶ） 図　TCP・UDPのポート番号 [TCP]コネクション確立 TCPはいきなりデータを送らず、相手が受信可能かチェックするために コネクション確立 を行っています。 TCPではコネクション確立に3回パケットのやり取りをしています。 図　コネクション確立 3回のやりとり（3ウェイ）でコネクション確立（ハンドシェイク）するため、3ウェイハンドシェイクと呼びます。 シーケンス番号、確認応答番号 TCPは大きいサイズのデータを分割して送信します。 TCPは送信中にデータ誤りが発生したら、受信側から再送を依頼します。 大きいサイズのデータを送信する際、１,2ビット程度のデータ誤りが発生しても、また大きいデータを再送します。これでは非常に効率が悪いです。 もし、受信側で元の順番に組み立てなおすことがで...

今日、やったこと ルーティングテーブル作成確認テストその３解説 [演習]ルーティングテーブル作成その４ [確認テスト]ルーティングテーブル作成その4  今日のホワイトボード ルーティングテーブル作成確認テストその３解説 ネットワーク図を各機器のネットワークアドレスで分割すると以下のようになる。 図　ルーティングテーブル作成確認テストその３ 各機器のサブネットマスクが/18なので、IPアドレスの3バイト目に切れ目がある。 ただ、同じネットワーク内の機器でもIPアドレスの3バイト目が異なっている点がおハマりポイント。 [演習]ルーティングテーブル作成その４ ルーターが２つになっている点がポイント。 また、ホストAも最寄りのルーターはルーター1？、ルーター2？と悩む。 図　ルーティングテーブル作成演習その４ 実はホストAの最寄りのルーターはどちらでもOK。どちらに送ってもあとはルーターがちゃんとルーティングしてくれるはず。 以下はルーター1、ルーター2それぞれのルーティングテーブルのうち、192.168.30.0/24宛てのルール。ルーター１から見れば、直接接続されていないネットワークだが、ルーター2に送信することで、到達できる。 図　192.168.30.0/24宛て 次回は IPの上位プロトコルになる、TCP、UDPに入ります。

今日、やったこと ルーティングテーブル作成確認テスト1の解説 [確認テスト]ルーティングテーブル作成確認テスト2 ルーティングテーブル作成確認テスト2の解説 [確認テスト]ルーティングテーブル作成確認テスト3 今日のホワイトボード ルーティングテーブル作成確認テスト1の解説 サブネットマスクが/15になっていることを見落としている人がちょこちょこおられました。 ホストAのルーティングテーブル 同じネットワーク宛ては送信先のIPアドレスの15ビット目までがホストAと一致する送信先です。ということで、 マスクは15ビット目まで1、16ビット目以降は0=>255.254.0.0 宛先は15ビット目まではホストAと同じ、16ビット目以降は0=>10.0.0.0 です。 異なるネットワーク宛てはマスクをオール0(0.0.0.0)、宛先もオール0(0.0.0.0)の条件でひっかけます。この送信先には最寄りのルーター(10.0.0.1)に送信します。 図　[ルーティングテーブル作成確認テスト1]ホストA ホストBのルーティングテーブル 基本的にはホストAと同じです。 同じネットワーク宛ては マスクが255.254.0.0 宛先は10.2.0.0 の条件を満たします。 異なるネットワーク宛ては最寄りのルーター(10.2.0.1)へ送信します。 図　[ルーティングテーブル作成確認テスト1]ホストB ルーターのルーティングテーブル ルーターには異なるネットワーク宛てのパケットが送信されます。よって、４つのネットワーク間の転送ができればOKです。 図　[ルーティングテーブル作成確認テスト1]ルーター ルーティングテーブル作成確認テスト２の解説 基本的には確認テスト1と同じです。ネットワークアドレスの観点でネットワークを見てみると以下のようになります。 図　[ルーティングテーブル作成確認テスト2]ネットワーク図 ※赤いネットワーク（左側）のネットワークアドレスの表記が間違っています。 誤　172.16. 0 .0/26 正　172.16. 1 .0/26 ホストAのルーティングテーブル /26なので、IPアドレスの26ビットまでがホストAと一致するなら、同じネットワークです。よって、 マスクは26ビットまで1、27ビット目以降は0=>255.255.255.192 宛先は...

今日、やったこと [確認テスト]ルーティングテーブル作成１ ルーティングテーブル作成演習その３ 今日のホワイトボード ルーティングテーブル作成演習その３ 今までと同じようにすると ６このネットワークがあるため、各ルーターのルーティングテーブルは6行になる。 図　いままでと同じようにルーティングテーブル作成 ルーティングテーブル改造 ルーターAのルーティングテーブルのうち、以下の３つのネットワーク宛ては 172.17.10.0/24 172.17.100.0/24 172.17.110.0/24  インタフェース、ゲートウェイが同じ。 この3行を1行にまとめたい。 図　ルーターAのルーティングテーブル改造 宛先アドレス、マスクを変更する 172.17.10.0/24、172.17.100.0/24、172.17.110.0/24 は 16ビット目までなら、172.17.0.0/16ですべて同じ になる。しかも、172.16.10.0/24、172.16.100.0/24、172.16.110.0/24とも重複しない。 図　ルーターAのルーティングテーブル改造 ルーティングテーブルは 行数が少ないほうが処理が早くなるため、行数が少ないテーブルのほうが良いとされています。 次回は 今日、実施したルーティングテーブル作成の確認テストがいまいちでしたので、次回もう一度やります。

今日、やったこと ルーティングテーブル作成演習その２ 今日のホワイトボード ルーティングテーブル作成演習その２ 前回の「その１」ではルーターが１つだけでしたが、今回はルーターが２つに増えています。 ルーターが増えても、ルーティングポリシーは変わりません。 PCのルーティングポリシー 宛先が同じネットワークなら直接送信 宛先が異なるネットワークなら最寄りのルーターへ ルーターのルーティングポリシー 異なるネットワーク間でのやり取りの中継役 ホストAからホストCへ送信する場合（平常時） ①ホストAにてルーティング 宛先は異なるネットワークのため、最寄りのルーター（ルーター１のポート２）へ送信。 ②ルーター１にてルーティング 平常時のルーター1<=>ルーター２の経路はルーター1のポート1<=>ルーター2のポート1。 よって、ルーター１はポート1からルーター2のポート1へ送信する。 （ルーターが2台になったため、ここが前回と異なる） ③ルーター２にてルーティング 直接、ホストCへ送信。 図　ホストAからホストCへ送信する場合（平常時） ルーター１のルーティングテーブル（平常時） 図のようになります。 図　ルーター１のルーティングテーブル（平常時） 赤色のネットワーク宛てのパケットはルーター２に送信するところがポイントです。 ルーター２のルーティングテーブル（平常時） 図のようになります。 図　ルーター2のルーティングテーブル（平常時） 青色・緑色のネットワーク宛てのパケットはルーター２に送信するところがポイントです。 次回は ルーティングテーブル作成のテストをします。 

今日、やったこと [確認テスト]ルーティングテーブルから経路をたどる ルーティングテーブル作成 今日のホワイトボード ルーティングテーブル作成 ルーティングテーブルを作成するには、ルーティングポリシーをあらかじめ決めておく必要があります。この授業では以下のポリシーに従います。 PCのルーティングポリシー 宛先が同じネットワークなら、直接送信 宛先が異なるネットワークなら、最寄りのルーターに送信 図　PCのルーティングポリシー ルーターのルーティングポリシー ルーターには異なるネットワーク宛てのパケットが送信されるので、このパケットを宛先に届けられるようにする必要があります。 図　ルーターのルーティングポリシー 次回は もう少し大きなネットワークのルーティングテーブル作成をやります。  

今日、やったこと [確認テスト]ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレスを求める ネットワーク図、ルーティングテーブルから経路をたどる 今日のホワイトボード ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレスを求める テスト前のおさらいです。 IPアドレスのあとの/xxはネットワークアドレスのビット長。 ネットワークアドレスを求める IPアドレスのホストアドレス部のビットを０にする。 ブロードキャストアドレスを求める IPアドレスのホストアドレス部のビットを１にする。 サブネットマスク ネットワークアドレス部のビットは１、ホストアドレス部のビットは０。  図　ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレスを求める ネットワーク図、ルーティングテーブルから経路をたどる 前回配布した練習問題の解説をしました。 図　パケットの経路をたどる（ルーティングテーブルはその１、ホストA->ホストB） 図　パケットの経路をたどる（ルーティングテーブルはその２、ホストA->ホストB） 次回は 「ネットワーク図、ルーティングテーブルからパケットの経路をたどる」のテストをします。