データ通信工学 2020年度前期(1年)

今日、やったこと 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を作成するのは下図のネットワーク。 このネットワークは 下図のように接続PC等のIPアドレス/サブネットマスクから3つのネットワークがルーターに接続されている。 ホストのルーティングポリシー 下表のとおり。  宛先  ゲートウェイ  同一ネットワーク (ネットワークアドレスが同じ) 直接送信 (ゲートウェイは「リンク上」)  異ネットワーク (ネットワークアドレスが異なる) 最寄りのルーターへ送信  ホストA(192.168.10.10/24)のルーティングテーブル ホストB(192.168.11.15/24)のルーティングテーブル ホストC(192.168.12.28/24)のルーティングテーブル ルーターのルーティングポリシー ルーターには３つのネットワーク(192.168.10.0/24、192.168.11.0/24、192.168.12.0/24)が接続されている。 そして、ルータには各ホストから異ネットワークあてパケットが送信される。 結局、ルーターは接続されている３つのネットワークに各ポートから直接送信することなる。 ルーターは３つのネットワーク間の仲介をすることになる。 メトリック値 メトリック値はルーティングの優先順位。 小さいほうが優先される。 よって、下図のように宛先が192.168.10.50の場合、いづれにもマッチすることなるが、メトリック値が小さいほうが優先される。 実際のPCは 実際のPCのルーティングテーブルを確認すると、メトリック値は予想とは異なる値になっている。 じつはメトリック値より優先される ロンゲストマッチの原則 がある。 ルーティングテーブルのマスクが大きいほど、宛先と一致するビット数が多い。この一致するビットが多いほど優先されるのがロンゲストマッチの原則。

きょう、やったこと ルーティング(経路をたどる） 今日のホワイトボード どうやってルーティングする？ ルーティングに使う情報は以下の２つ。 パケットのIPヘッダ内の宛先IPアドレス 各機器のルーティングテーブル 基本 ①パケットを受信する（イーサネットの仕事） ②IPヘッダ内の宛先IPアドレスとルーティングテーブルを使ってルーティング(IPの仕事) ③ルーティングで決定した宛先へ送信（イーサネットの仕事） これを 繰り返して 宛先へたどり着く。 ルーティング ①パケットのIPヘッダ内の 宛先IPアドレスをルーティングテーブルのマスクのビットが１のところはそのまま、０のところは０にする （ネットワークアドレスの計算と同じ）。 ②計算結果とルーティングテーブルの宛先が一致するか確認。 　一致しない＝＞次の行へ 　一致する＝＞この行を使う ③一致する行の インタフェースからゲートウェイ（次のホスト）へ 送りだす。 ゲートウェイが「リンク上」の場合は、宛先はインタフェースが接続されているネットワーク上に接続されている。直接送信する。 ルーティング演習１ ネットワーク図、ルーティングテーブルは以下のとおり。 ホストA => ホストB ホストB => ホストA ここでルーティングテーブルを下図に変更。 ホストA => ホストB 同じネットワークでも、ルーティングテーブルが変わると経路も変わる。 ルーティング演習２ ネットワーク、ルーティングテーブルは下図のとおり。 ホストA => ホストB ここで、ルーティングテーブルを以下に変更。 ホストA => ホストB ホストC => ホストA

今日、やったこと サブネットマスクの表記法 ルーティング 今日のホワイトボード IPアドレスとサブネットマスク 短い表記方法はないか？ ということで、 IPアドレスのあとに/xxとネットワークアドレス部のビット長を指定する 表記法が一般的に使われている。 /xxスタイルでのネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、サブネットマスク 問１ 192.168.10.11/16 〇サブネットマスク /16なので、先頭から16ビット目までがネットワークアドレス部。よって、サブネットマスクは1ビット目から16ビット目まで1、17ビット目以降は0となる。 〇ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス IPアドレスのホスト部のビットをすべて0にしたものが、ネットワークアドレス。 IPアドレスのホスト部のビットをすべて1にしたものが、ブロードキャストアドレス。 問３　10.11.12.13/21 〇サブネットマスク /21なので、先頭から21ビット目までがネットワークアドレス部。よって、サブネットマスクは1ビット目から21ビット目までが1、22ビット目以降は0となる。 〇ネットワークアドレス /21なので、IPアドレスの3バイト目にネットワークアドレス部とホストアドレス部の切れ目がある。 ホストアドレス部のビットをすべて0にし、10進数にする。 〇ブロードキャストアドレス /21なので、IPアドレスの3バイト目にネットワークアドレス部とホストアドレス部の切れ目がある。 ホストアドレス部のビットをすべて1にし、10進数にする。 IPの仕事はルーティング ルーティングには パケット中のIPヘッダにある宛先IPアドレス 各機器（PCやルーター）が持っているルーティングテーブル を使う。 ちなみに、 ①IPがルーティングを行い、次に送る宛先を決める。 ②その宛先へイーサネットがパケットを送信する。 で処理が進みます。

今日、やったこと 前回のテスト(イーサネットについて）の解説 ブロードキャストアドレス 今日のホワイトボード イーサネット確認テスト 問１ A班 B班 問２ CSMA/CDが衝突検出時に送信するのはジャム信号。 問３ MACアドレスについて。 ブロードキャストアドレス IPアドレスの 　ホストアドレス部のビットをすべて0にした　＝＞　ネットワークアドレス 　ホストアドレス部のビットをすべて１にした　＝＞　ブロードキャストアドレス となります。 その１ 　IPアドレス　　　　１９２．１６８．１０．１００ 　サブネットマスク　２５５．２５５．２５５．０ このサブネットマスクではネットワークアドレス部とホストアドレス部の切れ目が3バイト目と4バイト目の間になるため、基数変換をしなくてもブロードキャストアドレスを求めることができる。 その２ 　IPアドレス　　　　１９２．１６８．１０．１００ 　サブネットマスク　２５５．２５５．２４８．０ この場合、3バイト目の途中にネットワークアドレス部とホストアドレス部の切れ目がある。 そのため、IPアドレスの3バイト目をいったん8ビットの2進数へ変換する必要がある。 ①サブネットマスクの3バイト目を8ビットの2進数へ 　２４８　－　8ビット2進数へ ー＞　1111 1000 これから、21ビット目まで（ビットが１）がネットワークアドレス部になることがわかる。 ②IPアドレスの3バイト目を8ビットの2進数へ 　１０　－　8ビット2進数へ ー＞　0000 1010 21ビット目までがネットワークアドレス部。 ③ホストアドレス部を1に IPアドレス3バイト目のうち、ホストアドレス部のビットを1にする。 　0000 0 111 ④10進数へ ホストアドレス部を1にしたビット列を10進数へ 　0000 0111　－　10進数へ　ー＞　15 ちなみに、IPアドレス4バイト目もホストアドレス部。ここも全ビットを１にして、10進数にする。255になる。 ⑤ブロードキャストアドレスは 　１９２．１６８．１５．２５５ 　になる。

今日、やったこと IPアドレス、サブネットマスクからネットワークアドレスを求める 今日のホワイトボード 10進数を2進数にするとき 「8ビットの2進数」に変換するさいに、間違えることがあります。 たとえば、10進数の10を2進数にすると 　1010 になります。4ビットです。8ビットではありません。 ということで、 0を追加して 8ビットにします。 　 0000  1010 です。 前に0をつけます。 これを間違えて 　1010  0000 としてしまうと10ではなく、160になってしまいます。 ご注意を。 サブネットマスクが0でもない、255でもないとき 以下のような 　IPアドレス　　　　210.200.190.180 　サブネットマスク　255.255.248.0 の場合、3バイト目の途中にネットワークアドレスとホストアドレスの切れ目があります。 そんなときは、 ①切れ目を含むところを8ビットの2進数へ この場合、3バイト目です。 　サブネットマスク　248　 -8ビット2進数へ-> 1111 1000 　IPアドレス　　　　190　 -8ビット2進数へ-> 1011 1110 サブネットマスクのビット列から　先頭から21ビット目までがネットワークアドレスになります。 ②IPアドレスのホスト部のビットをすべて0へ IPアドレスの22ビット目以降がホストアドレスです。 ホストアドレスをすべて0にすると、 　IPアドレス　1011 1110 -ホストアドレスのビットを0へ-> 1011 1 000 となります。 ③10進数へ ホストアドレスのビットをすべて0にしたビット列を10進数にします。 　1011 1000 -10進数へ->   184 なお、IPアドレスの4バイト目(180のところ）はすべてホストアドレスです。 ここのビットをすべて0にして、10進数にすると0です。 ④ネットワークアドレスは 　 210.200.184.0   になります。

今日、やったこと イーサネットの種類 IPアドレス（ネットワークアドレスとホストアドレス） 今日のホワイトボード イーサネットは フレーム送信手順(CSMA/CDを使ってアクセス制御）やフレームフォーマット(イーサネットヘッダのフォーマット)だけでなく、フレームが流れる 電線についても規格を決めている 。 規格には名前が付けられており、 名前から 最大伝送速度 ケーブルの種類 がわかる命名規則 になっている。 IP イーサネットはフレームを送信、受信する1対1のあいだのやり取りを担当。 ルーターを経由するような経路がいくつかあるネットワークの場合、イーサネットは上位のIPから指示された宛先に送る。 ということで、これからはIPについての話。 IPアドレス IPではPC等の識別番号としてIPアドレスを使う。 IPアドレスは32ビット。前半がネットワークアドレス。後半がホストアドレス。で、切れ目は可変。 切れ目を決めるのはサブネットマスク。 サブネットマスク IPアドレスと同様32ビット。 1のビットがネットワークアドレス部、0のビットがホストアドレス部になる。 あくまでも切れ目を決定するだけ。ネットワークアドレスとかホストアドレスに分けられるのはIPアドレスのほう。 IPアドレスとサブネットマスクからネットワークアドレスを調べる ①サブネットマスクから1になっているビットを調べる 10進数255は8ビットの2進数にすると、1111 1111（8ビットオール1) 10進数0を8ビットの2進数にすると、0000 0000(8ビットオール0) ②IPアドレスのネットワークアドレス部は 図のサブネットマスクでは先頭から24ビット目まで1が続く。よって、IPアドレスの先頭から24ビット目までがネットワークアドレス部。 残りの8ビットがホストアドレス部。 ③ネットワークアドレスは？ IPアドレスの ネットワークアドレス部はそのまま ホストアドレスのビットをすべて0にして10進数 にしたものがネットワークアドレス。 同じIPアドレスでもサブネットマスクが変わるとネットワークアドレスも変わる。

今日、やったこと MACアドレス イーサネットヘッダに書き込まれるMACアドレス 今日のホワイトボード 自分のマシンのMACアドレスを確認する ipconfigコマンドを/allオプション付きで実行。 色々出てくるが、 アダプタ毎に出力 MACアドレスは項目名「物理アドレス」 MACアドレスはPCのNIC(Network Interface Card)に書き込まれている。 調べたMACアドレスのベンダ識別子からNICはどのメーカーかわかる。 自分のマシンのNICはどこで作られた？ ベンダ識別子からメーカー名を検索するサイトがある。 出力内容を見てもピンとこないと思う。そもそもNIC作っているメーカーって日常的にはなじみがないから。Appleとかだったらわかるのにね。 イーサネットヘッダ内のMACアドレス イーサネットヘッダには「宛先MACアドレス」、「送信元MACアドレス」を書き込む。 ケース１　送信元が直接、宛先へ送信できる場合 これは単純。図のとおり。 ケース２　ルーターを経由する場合 各ケーブル上を流れるパケットのイーサネットヘッダには下図のように、ケーブルの両端の（送信元=>宛先）のMACアドレスが書き込まれる。