久しぶりの更新

今回はサーバーの仮想化と19インチラックの作成をしてみました。

ネットワークの基礎知識*間違えてたら指摘してね*

  • IPでの通信
    今現在のネットワーク(インターネット)はIPでの通信をしています(OSI参照モデル3層)
    主にIPv4(32ビット)とIPv6(128ビット)とがあり、この2つの互換性はありません。全くの別物です。
    アドレス体系は、v4では、192.168.1.1など、8ビットずつを4つに分けて表す。
    v6では、fe80:0:0:0:0:0:0:1など、16ビットずつを8つに分けて表す。
    通常、インターネット接続するにはグローバルIPアドレスが必要になります。このグローバルIPアドレスは世界に一つだけしかありません。
    グローバルIPアドレスは国ごとに割り当てられており、さらに国内でISP(単にプロバイダー)ごとにも割り当てられています。
    v4では、最大で約42億通り(2の32乗)しかなく枯渇している状態です。
    そこで新たな規格としてv6が登場しました。2の128乗というとてつもなく大きなアドレスで
    今の世界中のデバイスにグローバルIPアドレスを全て割り当てても余裕で余るぐらいあります。
    しかし、最初に紹介した通りv4との互換性がなく中々v6に完全移行はできない状況です。
  • インターフェイス
    IP通信で最も普及しているのがLANケーブルとNIC(つまりはLANポート)で通信するイーサーネットです(OSI参照モデル2層)
    ブロードバンドが普及する以前はPPPと呼ばれる通信です(電話回線でのP2P通信)
    NICで割り当てるアドレスはv4では1つ。v6では複数(通常のインターネット接続するには2つ)割り当てる。
    もう一つ大事なアドレスがMACアドレス(物理アドレス)。
    イーサーネットではMACアドレスで通信しています。スイッチングHUBはこのMACアドレスだけを読み取って宛先を判断しています。
  • ルーター
    IP通信で必要不可欠なネットワーク機器です(OSI参照モデル3層)
    基本機能はIPアドレスによる経路選択しパケット(通信の最小単位)を目的まで送ります。
    グローバルIPアドレスが1つ割り当てられてPCが一台だけでしたらルーターは不要で1対1の通信ができますが、
    複数台PC及びインターネット接続するデバイスがあればルーターが必要になってきます。
    家庭用で使うルーター(主にブロードバンドルーター)は、PPPoE及びDHCP、NAPTがメインの機能としてあります。
  • PPPoE
    フレッツ回線などでISPに接続する場合このPPPoEを使うことになります(OSI参照モデル2層)
    PPPをイーサーネットで送ることができるようにする規格です(Point to Point Protocol over Ethernet)
    ブロードバンドルーターではPPPoE接続ができて、インターネット接続ができます。
    ルーターの配下にもう一つルーターを設置する場合、
    PPPoEを利用する上ではIPアドレスは必要ありません(MACアドレスだけで通信できています)
    この特性故、通常ルーターを通ることはできません。ルーターの機能でPPPoEパススルーが付いていればその機能使って通過します。
  • DHCP
    IPアドレス等を自動で割り当てるものになります。正確にはDHCPサーバーとクライアントに分かれます。
    サーバーがIPアドレスを割り当てて管理します。クライアントは割り当てられて承諾します。
    ローカルアドレスには、IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイが必要です。
    同じネットワークに属しているかの判断はIPアドレスとネットマスクで演算しネットワークアドレスで比較します。
    つまり、ネットワークアドレスが一緒であれば同じネットワークに属していると判断します。
    同じネットワークに属していない場合はデフォルトゲートウェイ(ルーター)へパケットを送ります。
    同じネットワークに属している場合はARP(IPアドレスとMACアドレスの対応を調べる規格)で
    MACアドレスを取得しその宛先へパケットを直接送ります。
    IPアドレスが192.168.1.1、ネットマスク255.255.255.0の場合。
    この2つをビットAND演算します。すると192.168.1.0となり、ネットワークアドレスは192.168.1.0となります。
    ビットAND演算→11000000(192) AND 11111111(255) = 11000000(192)
    1 AND 1 = 1、 1 AND 0 = 0、 0 AND 1 = 0、 0 AND 0 = 0
  • NAPT
    IPマスカレードと呼ばれるものです。主に2つの機能から成り立っています。
    アドレス変換とポート変換です。

まだまだ書きたいことはありますが、今日はこのぐらいで。。

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