インターネットはどのように機能しますか?

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目次

  1. はじめに
  2. どこから始めるのですか? インターネットアドレス
  3. プロトコルスタックとパケット
  4. ネットワークインフラストラクチャ
  5. インターネットインフラストラクチャ
  6. イン: SMTPと電子メール
  7. 伝送制御プロトコル
  8. インターネットプロトコル
  9. ラップアップ
  10. リソース
  11. 参考文献

はじめに

インターネッ 良い質問! インターネットの成長は爆発的になっており、の砲撃を逃れることは不可能と思われますwww.comテレビで常に見られ、ラジオで聞いて、雑誌で見られるのです。 インターネットは私たちの生活のような大部分となっているので、良い理解は、この新しいツールを最も効果的に使用するために必要とされています。

このホワイトペーパーでは、インターネットを機能させる基盤となるインフラストラクチャと技術について説明します。 それは大きな深さに入るが、関係する概念の基本的な理解を与えるために各領域の十分なカバーしていません。 未回答の質問については、論文の最後にリソースのリストが提供されています。 ご意見、ご提案、ご質問など 奨励され、で著者に指示することができます[email protected].

どこから始めるのですか? インターネットアドレス

インターネットはコンピュータのグローバルネットワークであるため、インターネットに接続された各コンピ インターネットアドレスはnnnの形式です。nnn…nnn…nnnここで、nnnは0 255の数値である必要があります。 このアドレスはIPアドレスと呼ばれます。 (IPはInternet Protocolの略で、これについては後で詳しく説明します。)

下の写真は、インターネットに接続されているコンピュータ、IPアドレス1.2.3.4のコンピュータとIPアドレス5.6.7.8のコンピュータを示しています。 インターネットは、その間の抽象的なオブジェクトとして表されます。 (このペーパーが進むにつれて、図1のインターネット部分について説明し、インターネットの詳細が公開されるにつれて何度か再描画します。)


図1

図1

インターネットサービスプロバイダ(ISP)を介してインターネットに接続する場合、通常、ダイヤルイ ローカルエリアネットワーク(LAN)からインターネットに接続する場合、コンピュータには永続的なIPアドレスがあるか、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーから一時的なIPアドレス いずれにしても、インターネットに接続している場合、コンピュータには一意のIPアドレスがあります。

それをチェックアウト-Pingプログラム

Microsoft WindowsまたはUnixの味を使用しており、インターネットに接続している場合は、インターネット上のコンピ それはおそらく古い潜水艦ソナーシステムによって作られた音の後、pingと呼ばれています。1Windowsを使用している場合は、コマンドプロンプトウィンドウを起動します。 Unixの風味を使用している場合は、コマンドプロンプトに移動します。 タイプping www.yahoo.com.pingプログラムは’ping'(実際にはICMP(Internet Control Message Protocol)echo requestメッセージ)を指定されたコンピュータに送信します。 Pingされたコンピュータは応答で応答します。 Pingプログラムは、応答が戻ってくるまでの経過時間をカウントします(そうであれば)。 また、ドメイン名を入力した場合(つまり、www.yahoo.com)ipアドレスの代わりに、pingはドメイン名を解決し、コンピュータのIPアドレスを表示します。 ドメイン名とアドレスの解決については、後で詳しく説明します。

プロトコルスタックとパケット

だから、お使いのコンピュータは、インターネットに接続されており、一意のアドレスを持っています。 インターネットに接続された他のコンピュータとどのように”話す”のですか? 例はここに役立つはずです:あなたのIPアドレスが1.2.3であるとしましょう。4そして、あなたはコンピュータにメッセージを送信したい5.6.7.8。 メッセージを送りたいのは”こんにちはコンピュータ5.6.7.8!”. 明らかに、メッセージは、インターネットにコンピュータを接続するワイヤのどのような種類を介して送信する必要があります。 自宅からISPにダイヤルし、メッセージを電話回線経由で送信する必要があるとしましょう。 したがって、メッセージは、アルファベットテキストから電子信号に翻訳され、インターネット経由で送信され、その後、アルファベットテキストに変換されなければなりません。 これはどのように達成されますか? プロトコルスタックを使用することによって。 すべてのコンピュータは、インターネット上で通信するために1つを必要とし、それは通常、コンピュータのオペレーティングシステム(すなわち、Windows、Unix、等)に組). インターネット上で使用されるプロトコルスタックは、二つの主要な通信プロトコルが使用されているため、TCP/IPプロトコルスタックと呼ばれ TCP/IPスタックは次のようになります。

プロトコル層
アプリケーションプロトコル層 WWW、電子メール、FTPなどのアプ
Transmission Control Protocol Layer TCPは、ポート番号を使用してコンピュータ上の特定のアプリケーションにパケットを指示します。
インターネットプロトコルレイヤー IPは、IPアドレスを使用して特定のコンピュータにパケットを指示します。
ハードウェア層 バイナリパケットデータをネットワーク信号に変換し、バックします。
(e.g.ethernetネットワークカード、電話回線用モデムなど))

た場合のメッセージ”こんにちはコンピュータ5.6.7.8!”IPアドレス5.6.7.8を持つコンピュータに私たちのコンピュータから取った、それは次のような何かが起こるだろう:


図2

図2

  1. メッセージが開始されますお使いのコンピュータ上のプロトコルスタックの上部にあり、それは下向きの方法です。
  2. 送信されるメッセージが長い場合、メッセージが通過する各スタック層は、メッセージをより小さなデータのチャンクに分割する可能性があります。 これは、インターネット(およびほとんどのコンピュータネットワーク)を介して送信されるデータが管理可能なチャンクで送信されるためです。 インターネット上では、これらのデータの塊はパケットと呼ばれます。
  3. パケットはアプリケーション層を通過し、TCP層に進みます。 各パケットにはポート番号が割り当てられます。 ポートは後で説明しますが、多くのプログラムがTCP/IPスタックを使用してメッセージを送信している可能性があると言えば十分です。 特定のポートでリッスンするため、宛先コンピュータ上のどのプログラムがメッセージを受信する必要があるかを知る必要があります。
  4. TCP層を通過した後、パケットはIP層に進みます。 これは、各パケットが宛先アドレス5.6.7.8を受信する場所です。
  5. メッセージパケットにポート番号とIPアドレスがあるので、インターネット経由で送信する準備が整いました。 ハードウェア層は電子信号に私達のメッセージのアルファベットのテキストを含んでいる私達の包みを回し、電話回線で送信することを大事にする。
  6. 電話回線のもう一方の端では、ISPがインターネットに直接接続しています。 ISPsルータは各パケットの宛先アドレスを検査し、それを送信するためにどこに決定します。 多くの場合、パケットの次の停止は別のルータです。 ルータとインターネットインフラストラクチャの詳細は、後に。
  7. 最終的に、パケットはコンピュータ5.6.7.8に到達します。 ここでは、パケットは送信先コンピュータのTCP/IPスタックの一番下から始まり、上に向かって動作します。
  8. パケットがスタックを通過すると、送信側コンピュータのスタックが追加したすべてのルーティングデータ(IPアドレスやポート番号など)がパケットか
  9. データベースのスタックの先頭には、パケットにて再組み立てをお願”こんにちはコンピュータ5.6.7.8!”

ネットワーキングインフラストラクチャ

だから今、あなたはパケットがインターネット上であるコンピュータから別のコ しかし、その間には何がありますか? 実際にインターネットを構成するものは何ですか? 別の図を見てみましょう:


図3

図3

ここでは、図1をより詳細に再描画します。 電話ネットワークを介したインターネットサービスプロバイダへの物理的な接続は推測が容易であったかもしれませんが、それを超えていくつかの説

ISPはダイヤルインの顧客のための変復調装置のプールを維持する。 これは、モデムプールからバックボーンまたは専用回線ルータへのデータフローを制御する何らかの形式のコンピュータ(通常は専用のもの)によって管理され この設定は、ネットワークへのアクセスを”提供する”ため、ポートサーバーと呼ばれることがあります。 請求および使用情報は、通常、ここでも収集されます。

パケットが電話ネットワークとISPのローカル機器を通過した後、ISPのバックボーンまたはISPが帯域幅を購入するバックボーンにルーティングされます。 ここから、パケットは通常、いくつかのルータを介して、いくつかのバックボーン、専用回線、および他のネットワークを経由して、宛先、アドレス5.6.7.8のコンピ しかし私達が私達の包みがインターネットを引き継いでいた厳密なルートを知っていたらそれはいいではないか。 それが判明したように、方法があります。.. それをチェックアウト-Tracerouteプログラム

あなたは、Microsoft WindowsまたはUnixの味を使用しており、インターネットに接続している場合は、ここに別の便利なインター これはtracerouteと呼ばれ、パケットが特定のインターネット宛先に取っているパスを示しています。 Pingと同様に、コマンドプロンプトからtracerouteを使用する必要があります。 Windowsでは、tracertを使用しますwww.yahoo.com.Unixプロンプトから、tracerouteと入力しますwww.yahoo.com.pingと同様に、ドメイン名の代わりにIPアドレスを入力することもできます。 Tracerouteは、パケットが目的地に到達するために通過しなければならないすべてのルータ、コンピュータ、および他のインターネットエンティティのリストを印刷

tracerouteを使用すると、パケットは目的地に到達するために多くのものを通過しなければならないことに気付くでしょう。 ほとんどは次のような長い名前を持っていますsjc2-core1-h2-0-0.atlas.digex.net とfddi0-0.br4.SJC.globalcenter.netこれらはあなたのパケットを送信する場所を決定するインターネットルータです。 図3にはいくつかのルーターが表示されていますが、その数はほんのわずかです。 図3は、単純なネットワーク構造を示すことを意味しています。 インターネットははるかに複雑です。

インターネットインフラストラクチャ

インターネットバックボーンは、相互に相互接続する多くの大規模なネットワー これらの大規模なネットワークは、ネットワークサービスプロバイダまたはNSPsと呼ばれます。 大規模なNspの中には、UUNet、CerfNet、IBM、BBN Planet、SprintNet、PSINetなどがあります。 これらのネットワークは相互にピアしてパケットトラフィックを交換します。 各NSPは、3つのネットワークアクセスポイントまたはNapに接続する必要があります。 NAPsでは、パケットトラフィックがあるNSPのバックボーンから別のNSPのバックボーンにジャンプすることがあります。 NSPsは首都圏の取引所やMAEsでも相互接続しています。 MAEsは昼寝と同じ目的を果たしますが、私有です。 NAPsは、元のインターネットの相互接続ポイントでした。 仮眠とMaeの両方は、インターネット交換ポイントまたはIxと呼ばれます。 Nspはまた、Ispやより小さな帯域幅プロバイダーなどの小規模なネットワークに帯域幅を販売します。 以下は、この階層的なインフラストラクチャを示す図です。


図4

図4

これは、インターネットの実際の部分の真の表現ではありません。 図4は、Nspが相互にどのように相互接続できるか、およびより小さなIspと相互接続できるかを示すことのみを目的としています。 物理ネットワークコンポーネントは、図4に示されているように、図3に示されていません。 これは、単一のNSPのバックボーンインフラストラクチャ自体が複雑な図面であるためです。 ほとんどのNspは、ネットワークインフラストラクチャのマップをwebサイトに公開し、簡単に見つけることができます。 インターネットの実際の地図を描くことは、その大きさ、複雑さ、そして絶えず変化する構造のためにほぼ不可能です。

インターネットルーティング階層

パケットはどのようにインターネットを介して彼らの方法を見つ インターネットに接続されているすべてのコンピュータは、他のコンピュータがどこにあるかを知っていますか? パケットは単にインターネット上のすべてのコンピュータに”ブロードキャスト”を取得しますか? 両方の先行する質問への答えは’いいえ’です。 他のコンピュータのいずれかがどこにあるかをコンピュータは知らず、パケットはすべてのコンピュータに送信されるわけではありません。 パケットを宛先に取得するために使用される情報は、インターネットに接続された各ルータが保持するルーティングテーブルに含まれています。

ルーターはパケットスイッチです。 ルータは、通常、それらの間のパケットをルーティングするためにネットワー 各ルーターは、そのサブネットワークと使用するIPアドレスを知っています。 ルーターは通常、どのIPアドレスが”上”であるかを知りません。 下の図5を調べます。 バックボーンを接続するブラックボックスはルーターです。 上部の大きなNSPバックボーンはNAPで接続されています。 それらの下にはいくつかのサブネットワークがあり、その下にはより多くのサブネットワークがあります。 下部にはコンピュータが接続された2つのローカルエリアネットワークがあります。


図5

図5

パケットがルータに到着すると、ルータは発信元のコンピュータのIPプロトコル層によっ ルータはルーティングテーブルをチェックします。 IPアドレスを含むネットワークが見つかった場合、パケットはそのネットワークに送信されます。 IPアドレスを含むネットワークが見つからない場合、ルータはデフォルトルートでパケットを送信し、通常はバックボーン階層の上で次のルータに送信します。 うまくいけば、次のルータは、パケットを送信する場所を知っています。 そうでない場合、パケットはNSPバックボーンに到達するまで上方にルーティングされます。 NSPバックボーンに接続されたルータは、最大のルーティングテーブルを保持し、ここでパケットは、それが宛先だ見つけるまで、それは小さく、より小さなネットワー

ドメイン名とアドレス解決

しかし、あなたが接続したいコンピュータのIPアドレスがわからない場合はどうなりますか? と呼ばれるwebサーバーにアクセスする必要がある場合はどうなりますかwww.anothercomputer.comあなたのウェブブラウザはいかにインターネットでこのコンピュータが住んでいるところを知っているか。 すべてのこれらの質問への答えはドメイン-ネームサービスかDNSである。 DNSは、インターネット上のコンピュータの名前とそれに対応するIPアドレスを追跡する分散データベースです。

インターネットに接続されている多くのコンピュータは、DNSデータベースの一部をホストし、他の人がそれにアクセスすることを可能にするソフ これらのコンピューターはDNSサーバーとして知られています。 DNSサーバーにはデータベース全体が含まれておらず、そのサブセットのみが含まれています。 DNSサーバーに別のコンピューターによって要求されたドメイン名が含まれていない場合、DNSサーバーは要求元のコンピューターを別のDNSサーバーに再指示します。


図6

図6

ドメインネームサービスは、IPルーティング階層と同様の階層として構造化されています。 名前解決を要求しているコンピュータは、要求内のドメイン名を解決できるDNSサーバーが見つかるまで、階層の上に再指示されます。 図6は、階層の一部を示しています。 ツリーの上部にはドメインのルーツがあります。 古い、より一般的なドメインのいくつかは、上部の近くに見られます。 示されていないのは、階層の残りの部分を形成する世界中の多数のDNSサーバーです。

インターネット接続が設定されている場合(たとえば、WINDOWSのLANまたはダイヤルアップネットワーク用)、通常、一つのプライマリDNSサーバーと一つ以上のセカンダリDNSサーバーがインストールの一部として指定されます。 このようにして、ドメイン名解決を必要とするインターネットアプリケーションが正しく機能するようになります。 たとえば、webブラウザにwebアドレスを入力すると、ブラウザは最初にプライマリDNSサーバに接続します。 入力したドメイン名のIPアドレスを取得した後、ブラウザはターゲットコンピュータに接続し、必要なwebページを要求します。 Windows95/NTを使用してインターネットにアクセスしている場合は、DNSサーバーを表示して無効にすることもできます。

ダイヤルアップネットワークを使用する場合:
ダイヤルアップネットワークウィンドウを開きます(CD-ROMドライブの下のWindowsエクスプローラとネットワーク インターネット接続を右クリックし、[プロパティ]をクリックします。 接続プロパティウィンドウの下部付近で、TCP/IP設定を押します。.. ボタン。

インターネットに永続的に接続している場合:
Network Neighborhoodを右クリックし、Propertiesをクリックします。 [TCP/IPプロパティ]をクリックします。 上部の[DNS設定]タブを選択します。 これで、DNSサーバーのIPアドレスを確認する必要があります。

ここでは、DNSを無効にするか、DNSサーバーを0.0.0.0に設定することができます。 (最初にDNSサーバーのIPアドレスを書き留めます。 おそらく、Windowsも再起動する必要があります。)今、あなたのwebブラウザにアドレスを入力します。 ブラウザはドメイン名を解決することができず、おそらくDNSサーバーが見つからないことを説明する厄介なダイアログボックスが表示されます。 ただし、ドメイン名の代わりに対応するIPアドレスを入力すると、ブラウザは目的のwebページを取得できます。 (DNSを無効にする前にipアドレスを取得するには、pingを使用します。)他のマイクロソフトのオペレーティングシステムは似ています。

Internet Protocols Revisited

プロトコルスタックについてのセクションで以前に示唆されたように、インターネット上で使用されている多くのプロトコルがあると推測するかもしれません。 これは本当です; インターネットが機能するために必要な多くの通信プロトコルがあります。 これらはTCPおよびIPの議定書、旅程の議定書、中型のアクセス管理の議定書、適用レベルの議定書、等を含んでいる。 以下のセクションでは、インターネット上でより重要で一般的に使用されるプロトコルの一部について説明します。 より高いレベルのプロトコルが最初に議論され、その後に低いレベルのプロトコルが議論されます。

アプリケーションプロトコル:HTTPとWorld Wide Web

インターネット上で最も一般的に使用されるサービスの一つは、World Wide Web(WWW)です。 Webを動作させるアプリケーションプロトコルは、Hypertext Transfer ProtocolまたはHTTPです。 これをハイパーテキストマークアップ言語(HTML)と混同しないでください。 HTMLは、webページを記述するために使用される言語です。 HTTPは、webブラウザとwebサーバーがインターネット経由で相互に通信するために使用するプロトコルです。 これは、プロトコルスタック内のTCP層の上に位置し、特定のアプリケーションが互いに通信するために使用されるため、アプリケーションレベルのプ この場合、アプリケーションはwebブラウザとwebサーバーです。

HTTPはコネクションレステキストベースのプロトコルです。 クライアント(webブラウザ)は、webページや画像などのweb要素の要求をwebサーバーに送信します。 要求がサーバーによって処理されると、インターネットを介したクライアントとサーバー間の接続が切断されます。 要求ごとに新しい接続を作成する必要があります。 ほとんどのプロトコルは接続指向です。 これは、相互に通信する2台のコンピュータがインターネット経由で接続を開いたままにすることを意味します。 しかし、HTTPはそうではありません。 クライアントがHTTP要求を実行する前に、サーバーに新しい接続を確立する必要があります。

webブラウザにURLを入力すると、次のようになります。

  1. URLにドメイン名が含まれている場合、ブラウザは最初にドメインネームサーバーに接続し、webサー
  2. webブラウザはwebサーバーに接続し、目的のwebページのHTTP要求を(プロトコルスタックを介して)送信します。
  3. webサーバーは要求を受信し、目的のページを確認します。 ページが存在する場合、webサーバーはそれを送信します。 サーバーが要求されたページを見つけることができない場合は、HTTP404エラーメッセージが送信されます。 (404は、ウェブをサーフィンした人がおそらく知っているように、”ページが見つかりません”を意味します。)
  4. webブラウザがページを受信し、接続が閉じられます。 次に、ブラウザはページを解析し、webページを完成させるために必要な他のページ要素を探します。 これらには通常、画像、アプレットなどが含まれます。
  5. 必要な要素ごとに、ブラウザは要素ごとにサーバーへの追加の接続とHTTP要求を行います。
  6. ブラウザがすべての画像、アプレットなどの読み込みを完了したとき。 ページはブラウザウィンドウに完全に読み込まれます。

それをチェックアウト-Httpを使用してWebページを取得するためにTelnetクライアントを使用して

Telnetは、インターネット上で使用されるリモートターミ それは使用が最近減少しているのですが、それはインターネットを勉強するための非常に便利なツールです。 Windowsでは、デフォルトのtelnetプログラムを見つけます。 これは、telnetという名前のWindowsディレクトリにある可能性があります。exe”を起動します。 開いたら、ターミナルメニューをプルダウンし、環境設定を選択します。 [環境設定]ウィンドウで、[ローカルエコー]をチェックします。 (これは、入力時にHTTPリクエストを見ることができるようにするためです。)今、接続メニューをプルダウンし、リモートシステムを選択します。 Wwwを入力します。グーグルホスト名はcom、ポートは80です。 (Webサーバーは通常、デフォルトでポート80でリッスンします。)を押して接続します。 次に、

GET/HTTP/1.0

と入力し、Enterキーを二度押します。 これは、ルートページのwebサーバーへの単純なHTTP要求です。 Webページが点滅し、接続が失われたことを示すダイアログボックスがポップアップ表示されます。 取得したページを保存したい場合は、Telnetプログラムでログインをオンにします。 その後、webページを参照し、それを書くために使用されたHTMLを見ることができます。

ほとんどのインターネットプロトコルは、コメントまたはRfcの要求として知られているインターネッ Rfcは、インターネット上のいくつかの場所で見つけることができます。 HTTPバージョン1.0はRFC1945で指定されています。

アプリケーションプロトコル:SMTPと電子メール

もう一つの一般的に使用されるインターネットサービスは、電子メールです。 電子メールは、Simple Mail Transfer ProtocolまたはSMTPと呼ばれるアプリケーションレベルのプロトコルを使用します。 SMTPはテキストベースのプロトコルでもありますが、HTTPとは異なり、SMTPは接続指向です。 SMTPもHTTPよりも複雑です。 SMTPには、HTTPよりも多くのコマンドと考慮事項があります。

メールクライアントを開いて電子メールを読み取ると、通常は次のようになります。

  1. メールクライアント(Netscape Mail、Lotus Notes、Microsoft Outlookなど)。)は、デフォルトのメールサーバーへの接続を開きます。 メールサーバーのIPアドレスまたはドメイン名は、通常、メールクライアントのインストール時に設定されます。
  2. メールサーバーは、常に自分自身を識別するために最初のメッセージを送信します。
  3. クライアントはSMTP HELOコマンドを送信し、サーバーは250OKメッセージで応答します。
  4. クライアントがメールをチェックしているかどうか、メールを送信しているかどうかに応じて 適切なSMTPコマンドがサーバーに送信され、サーバーはそれに応じて応答します。
  5. この要求/応答トランザクションは、クライアントがSMTP QUITコマンドを送信するまで続行されます。 その後、サーバーはさよならを言い、接続は閉じられます。

SMTPクライアントとSMTPサーバーの間の簡単な”会話”を以下に示します。 R:はサーバー(受信者)から送信されたメッセージを表し、S:はクライアント(送信者)から送信されたメッセージを表します。

 This SMTP example shows mail sent by Smith at host USC-ISIF, to Jones, Green, and Brown at host BBN-UNIX. Here we assume that host USC-ISIF contacts host BBN-UNIX directly. The mail is accepted for Jones and Brown. Green does not have a mailbox at host BBN-UNIX. ------------------------------------------------------------- R: 220 BBN-UNIX.ARPA Simple Mail Transfer Service Ready S: HELO USC-ISIF.ARPA R: 250 BBN-UNIX.ARPA S: MAIL FROM:<[email protected]> R: 250 OK S: RCPT TO:<[email protected]> R: 250 OK S: RCPT TO:<[email protected]> R: 550 No such user here S: RCPT TO:<[email protected]> R: 250 OK S: DATA R: 354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF> S: Blah blah blah... S: ...etc. etc. etc. S: . R: 250 OK S: QUIT R: 221 BBN-UNIX.ARPA Service closing transmission channel

このSMTPトランザクションは、SMTPを指定するRFC821から取得されます。

Transmission Control Protocol

プロトコルスタック内のアプリケーション層の下にはTCP層があります。 アプリケーションがインターネット上の別のコンピュータへの接続を開くと、(特定のアプリケーション層プロトコルを使用して)送信されるメッセージは、 TCPは、移行先コンピュータ上の適切なアプリケーションにアプリケーションプロトコルをルーティン これを実現するために、ポート番号が使用されます。 ポートは、各コンピュータ上の別々のチャネルと考えることができます。 たとえば、電子メールを読んでいる間にwebをサーフィンすることができます。 これは、これらの2つのアプリケーション(webブラウザーとメールクライアント)が異なるポート番号を使用していたためです。 パケットがコンピュータに到着し、プロトコルスタックの上に到達すると、TCP層は、ポート番号に基づいてパケットを受信するアプリケーションを決定します。

TCPは次のように動作します:

  • TCP層は、上からアプリケーション層のプロトコルデータを受信すると、それを管理可能な”チャンク”にセグメント化し、特定のTCP情報を含むTCPヘッダーを各”チャンク”に追加します。 TCPヘッダーに含まれる情報には、データを送信する必要があるアプリケーションのポート番号が含まれます。
  • TCP層がその下のIP層からパケットを受信すると、TCP層はパケットからTCPヘッダーデータを除去し、必要に応じてデータ再構築を行い、TCPヘッダーから取得したポート番号を使用して正しいアプリケーションにデータを送信します。

これは、TCPがプロトコルスタックを介して移動するデータを正しいアプリケーションにルーティングする方法です。

TCPはテキストプロトコルではありません。 TCPは、接続指向で信頼性の高いバイトストリームサービスです。 接続指向とは、TCPを使用する二つのアプリケーションがデータを交換する前に最初に接続を確立する必要があることを意味します。 TCPは、受信したパケットごとに、配信を確認するために送信者に確認応答が送信されるため、信頼性があります。 TCPには、受信したデータをエラーチェックするためのチェックサムも含まれています。 TCPヘッダーは次のようになります:


図7

図7

TCPヘッダーにIPアドレスの場所がないことに注意してください。 これは、TCPがIPアドレスについて何も知らないためです。 TCPの仕事は、アプリケーションからアプリケーションへのアプリケーションレベルのデータを確実に取得することです。 コンピュータからコンピュータにデータを取得するタスクは、IPの仕事です。

それをチェックアウト-よく知られているインターネットポート番号
以下は、より一般的に使用されるインターネッ

FTP 20/21
Telnet 23
SMTP 25
HTTP 80
Quake III Arena 27960

Internet Protocol

Unlike TCP, IP is an unreliable, connectionless protocol. IPは、パケットが宛先に到達するかどうかを気にしません。 また、IPは接続とポート番号についても知りません。 IPの仕事はあまりにも送信され、他のコンピュータにパケットをルーティングしています。 IPパケットは独立したエンティティであり、順不同で到着するか、まったく到着しない可能性があります。 パケットが到着し、正しい順序であることを確認するのはTCPの仕事です。 IPがTCPと共通している唯一のことは、データを受信し、それ自身のIPヘッダー情報をTCPデータに追加する方法です。 IPヘッダーは次のようになります:


図8

図8

上記では、IPヘッダーに送受信コンピュータのIPアドレスが表示されます。 以下は、アプリケーション層、TCP層、およびIP層を通過した後のパケットの外観です。 アプリケーション層のデータはTCP層でセグメント化され、TCPヘッダーが追加され、パケットはIP層に続き、IPヘッダーが追加され、パケットはインターネットを介して送信されます。

図9

図9

ラップアップ

今、あなたはインターネットがどのように動作 しかし、それはどのくらいこのように滞在しますか? 現在インターネットで使用されているIPのバージョン(バージョン4)では、232アドレスのみが許可されています。 最終的には無料のIPアドレスは残っていません。 驚いた? 心配するな IPバージョン6は、研究機関や企業のコンソーシアムによって研究バックボーンで現在テストされています。 その後は? 誰が知っている。 それは国防総省の研究プロジェクトとしての創業以来、インターネットは長い道のりを歩んできました。 誰も本当にインターネットが何になるかを知っていません。 しかし、一つのことは確かです。 インターネットは他のメカニズムが持っていないように世界を結合する。 情報化時代は完全なストライドにあり、私はそれの一部であることをうれしく思います。

Rus Shuler,1998
Updates made2002

Resources

以下は、議論されたトピックのいくつかに関連するいくつかの興味深いリンクです。 (私は彼らがすべてまだ働くことを願っています。 すべて新しいウィンドウで開きます。)

http://www.ietf.org/は、インターネットエンジニアリングタスクフォースのホームページです。 この機関は、インターネットプロトコルなどの開発を大きく担当しています。

http://www.internic.org/ドメイン名の管理を担当する組織です。 p>

http://www.nexor.com/public/rfc/index/rfc.htmlは、RFCを見つけるのに便利な優れたRFC検索エンジンです。

http://www.internetweather.com/インターネットレイテンシのアニメーションマップを表示します。 P>

http://routes.clubnet.net/iw/ClubNETからのインターネット天気です。 このページには、さまざまなキャリアのパケット損失が表示されます。

http://navigators.com/isp.htmlはRuss HaynalのISPページです。 これは、ほとんどのNspとそのバックボーンのインフラストラクチャマップへのリンクを持つ素晴らしいサイトです。

参考文献

以下の本は優れたリソースであり、この論文の執筆に大きく役立っています。 私はStevensの本が最高のTCP/IPリファレンスであり、インターネットの聖書と考えることができると信じています。 Sheldonの本は大いにより広い規模をカバーし、膨大な量のネットワーキング情報を含んでいる。

  • TCP/IP Illustrated,Volume1,The Protocols.
    W-リチャード-スティーブンス
    アディソン=ウェスリー、レディング、マサチューセッツ州。 1994.
  • ネットワークの百科事典。
    トム-シェルドン
    オズボーン-マグロウヒル、ニューヨーク。 1998.

この論文を書くために使用されていませんが、ここでは、インターネットとネットワーキングのトピックに関するいくつかの他の良い本があります。

  • Firewalls and Internet Security;Repelling The Wiley Hacker。
    ウィリアム-R-チェズウィック、スティーブン-M-ベロヴィン。
    アディソン=ウェスリー、レディング、マサチューセッツ州。 1994.
  • データ通信、コンピュータネットワーク、オープンシステム。 第四版。
    フレッド-ハルソール
    アディソン=ウェスリー、ハーロウ、イングランド。 1996.
  • 電気通信:プロトコルとデザイン。
    ジョン-D. Joseph L.HammondとKrzysztof Pawlikowskiとのスプラギンズ。
    アディソン=ウェスリー、レディング、マサチューセッツ州。 1992.

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