電気通信システム 対策ノート「IP ネットワークの基礎」
IP ネットワークの基礎
TCP/IP プロトコルの基礎（IP アドレス体系（IPv4，IPv6），IP パケット，TCP，UDP 等）
IP アドレス体系（IPv4，IPv6）
IP パケット
TCP
TCP（Transmission Control Protocol）はｍ伝送制御プログラムといわれ，インターネット・プロトコル・スイートの中核プログラムの一つ。
TCP は，送信元のコンピュータ上のプログラムから別のコンピュータ上のプログラムへと信頼できる順序通りのオクテット列の転送を行う。World Wide Web，電子メール，リモート管理，File Transfer Protocol（FTP）など主要なインターネット・アプリケーションは TCP を利用している。
IP と同様にインターネットにおいて標準的に利用されているプロトコルで，IP の上位プロトコルでトランスポート層で動作するプロトコル。ネットワーク層の IP とセッション層のプロトコル（例として，HTTP，FTP，Telnet）の橋渡しをする形で動作している。
TCP/IP プロトコルでのトランスポート層プロトコル（TCP や UDP など）では，通信相手とは，ポート番号により通信する。
TCP/IP プロトコルでの，トランスポート層プロトコルの TCP ヘッダ構成は，下図の通り。受信相手とは，シーケンス番号によりデータの整合を行う。
TCP/IP プロトコルのソケットは，トランスポート層プロトコル（TCP や UDP など）とアプリケーション層の各プログラムの引継ぎを行う役目を持っている。アプリケーションソフトは IP アドレスとポート番号の組であるソケットを指定して通信回線を開くのみで，通信手順を気にすることなくデータの送受信を行うことができる。
TELNET
インタネットのサーバにリモートログインし，遠隔操作するためのアプリケーション層のプロトコル。
DNS
インターネット上におけるホスト名を IP アドレスに対応させるデータベースは，DNS（Domain Name System）といわれる。
PPP（Point to Point Protocol） 接続で，物理的なリンクが確立した後の認証には，PAP と CHAP がある。
PAP（Password Authentication Protocol）は，認証のための ID とパスワードを暗号化せずにサーバへ送る。
CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol）は，チャレンジ・レスポンス方式を用いて，伝送線路上にパスワードそのものを流さないようにしている。
ICMP（Internet Control Message Protocol : インターネット制御通知プロトコル）とは，通信処理で使われるプロトコルのひとつで，Internet Protocol のデータグラム処理における誤りの通知や通信に関する情報の通知などのために使用される。
UDP
UDP（User Datagrom Protocol）は，主にインターネットで使用されるインターネット・プロトコル・スイートの中核プロコルの一つ。
アプリケーションから Internet Protocol（IP）ネットワーク上の他のホストへ「データグラム」と呼ばれるメッセージを送るのに使われ，事前に転送チャネルやデータ経路といった特別な設定をする必要がない。
音声パケットは，IP ネットワーク上で高速転送を行う UDP で転送される。しかし，UDP には順序制御などの機能がないので，UDP の機能を補完するため上位プロトコルとして RTP（Real-time Transport Protocol）を使用している。
IP ルーティングの基礎（IP パケット転送の仕組み，ルーティングプロトコル等）
IP パケット転送の仕組み
ルーティングプロトコル
ルーティングプロトコル（routing protocol）は，ルータ同士がネットワーク上の任意の 2 ノード間の経路を選択するための情報をやり取りする通信プロトコルである。
ルーティング（routing）あるいは制御経路とは，データを目的地まで送信するために，コンピュータネットワーク上のデータ配送経路を決定する制御のことである。
IP ネットワーク構成機器（ルータ，スイッチ等）
ルータ
ルータ（router）は，コンピュータネットワークにおいて，データを 2 つ以上の異なるネットワーク間に中継する通信機器である。通信プロトコルに TCP/IP が使われるようになってから普及した。データをネットワーク層で，どのルートを通して転送すべきかを判断するルート選択機能を持つ。
スイッチ
スイッチとはネットワーク間の接続を行うネットワークデバイスのひとつで，10-BASE-T / 100-BASE-TX で使用するツイストペアケーブルを収容するためのブリッジング機能を持った集線装置のことである。受信パケットの宛先 MAC アドレスを解析し，該当する端末が接続されているポートのみにパケットを高速に送信する。関係のないポートには不要なパケットを送信しないため，トラフィックの低減が主な役割になる。