9月23日(水)1コマ目

今日、やったこと

• OSI基本参照モデル
• ネットワーク接続機器
• ファイアウォール

今日のホワイトボード

OSI基本参照モデル

授業で扱ったTCP/IPのプロトコル階層とは別に、世の中には「OSI基本参照モデル」と呼ばれるネットワークプロトコル階層がある。

が、実際これが使われることはなく、ネットワーク接続機器の機能分類によく使われる。

とりあえず、第1層から第4層まではおさえてください。

層	階層名	説明
第1層	物理層	通信に利用する回線(電線、光ファイバーなど)や電気信号といった物理的なレベルの取り決め。
第2層	データリンク層	授業で扱ったイーサネットと同じと思ってもらえば。宛先へフレームを届けるための取り決め。
第3層	ネットワーク層	授業で扱ったIPと同じと思ってもらえば。経路決定に関する取り決め。
第4層	トランスポート層	授業で扱ったTCPと同じと思ってもらえば。通信の信頼性確保ための取り決め。

図　TCP/IPとOSI基本参照モデル

ネットワーク接続機器

ネットワーク同士をつなぎ合わせる機械。

どんな機能を持っているかをOSI基本参照モデルのどの層までの機能をもっているかで分類するケースが多い。

図　OSI基本参照モデルでの分類

[ネットワーク接続機器]ハブ・リピーター

OSI基本参照モデルの物理層(第1層)の機能を持つ。

ハブ・リピーターから見れば、ポートから入力されるのは電気信号。

その電気信号を増幅・整形して他ポートへ出力。

図　ハブ・リピーター

[ネットワーク接続機器]スイッチ・ブリッジ

OSI基本参照モデルのデータリンク層(第2層)までの機能を持つ。

スイッチ・ブリッジから見れば、ポートから入力されるのはイーサネットのフレーム。

イーサネットヘッダを処理をすることができる。

入力されたイーサネットフレームに対して以下の処理を行う。

①各ポートに接続されている機器のMACアドレス学習

受信フレームの送信元MACアドレスからポートに接続されている機器のMACアドレスがわかる。このポートとMACアドレスの組み合わせを学習していく。

②送出ポートの仕分け

受信フレームの宛先MACアドレスと①の学習データから、どのポートに出力するかを判断し、出力。よって、不要なポートへはフレーム送出を行わない。

これらの処理をするために、受信フレームはメモリ上で処理を行う。よって、スイッチを利用するとパケットの衝突は理屈的には起きない。

図　スイッチ・ブリッジ

[ネットワーク接続機器]ルーター・L3スイッチ

OSI基本参照モデルのネットワーク層(第3層)までの機能を持つ。

ルーター・L3スイッチから見れば、ポートから入力されるのはIPパケット。

IPヘッダを処理をすることができる。＝＞ルーティングができる。

図　ルーター・L3スイッチ

[ネットワーク接続機器]ゲートウェイ

OSI基本参照モデルのアプリケーション層(第7層)までの機能を持つ。

一例としてプロキシサーバーがある。

図　プロキシサーバー

ファイアウォール

やっていることは入力・出力パケットを決められたルールに従ってフィルタリングする。

図　ファイアウォール

ファイアウォールとゾーン

ファイアウォールが守るネットワークは下表のように３つのゾーンに分類される。

ゾーン名	説明
LAN	Local Area Networkの略。 会社や学校の中のクライアントPCがあるゾーン。 インターネットアクセスはできるが、逆にインターネットから直接アクセスはF/Wでカット。
WAN	Wide Area Networkの略。 インターネット。 F/WはWANからの攻撃を防ぐことが仕事。
DMZ	Demilitarized Zoneの略。非武装領域。 会社や学校がインターネット向けサービスを公開するためのWebサーバー、メールサーバーがあるゾーン。 インターネットへアクセスはできる。インターネットからのアクセスはF/Wで公開サービスだけ許可する。

F/Wでは各ゾーン間の転送を下表のようにするのが一般的。

	=>LAN	=>DMZ	=>WAN
LAN =>	〇	〇	〇
DMZ =>	一部OK	〇	〇
WAN =>	×	一部OK	〇