インターネットの構造

TCP/IP

インターネット通信で使われるプロトコルの総称。

※プロトコル（インターネット通信の複数からなる約束事）

インターネット階層構造

インターネット通信はTCP/IPを中心にし、アプリケーションを実行する部分、ハードウェアが請け負う部分からなる4階層で捉えられ、これをインターネットモデルという

アプリケーション層

プロトコル名：DNS,HTTP,SMTP,POP3,FTP

使用例：ウェブサイト、メール、ファイル転送

ルール：インターネットでのデータ形式と通信回線、データ送受信の回線経路に関するもの

トランスポート層

プロトコル名：TCP、UDP

使用例：TCPパケット（通信パケット）を確保
ルール：データにエラーがでても補正して通信の品質を守るもの

• UDPはテレビや映像を送信するためのもの

ネットワーク層

プロトコル名：IP、ICMP、ARP

使用例：IPパケットをMACフレームに格納
ルール：IPアドレスをMACフレームにつけてインターネットに送信するもの

• IPパケットはデータの送り先の情報などをデータにつけたもの
• MACフレームはLANなどでやり取りされるデータの単位を指す。データを入れる箱のようなもの。
• ICMPはIP通信にエラーが生じた際に使われるもの
• ARPはネットワークにつながっている機器の識別番号をIPアドレスへ変換するもの。

リンク層

プロトコル名：Ethernet,PPP

使用例：MACフレームを機器に送信
ルール：データを対象の機器にMACアドレスを付与して送信したり、物理的にケーブルとパソコンを接続するコネクタに関するものやケーブルの構造

• Ethernet(イーサネット)はLANの規格
• PPPは電話回線でTCP/IP接続を行うためのもの
• MACアドレスはネットワークに接続されているハードウェア固有のアドレスのこと。

IPアドレスの役割

IPアドレスとはネットワーク機器間での通信に使われるもの

（Internet Protocol）

IPv4 (Internet Protocol version 4)

32ビットの数値でアドレスを表現している。

8ビットずつ4つに区切られている

127.000.001など10進数の数字で表現

アドレスとして多く利用されているが、最大43億しか表現できない

IPv6（Internet Protocal version 6）

128ビットの数値でアドレスを表現している。

fe80:212:daff:fe41:c81a:3290などの16進数の数字で表現

アドレスとして2の128乗個まで表現できるのでIPアドレスが不足することがまずなくなってくる

プライベートアドレス

インターネットに接続するパソコン一つずつにIPを割り振っていたら枯渇する恐れがあるので個々のLANの中で使えるIPアドレスのこと。

グローバルアドレス

インターネットで使われるIPアドレスのこと。

同じLANの中のパソコンは同じIPが割り当てられる。

ポート番号

IPアドレスではパソコンを識別できてもどのアプリケーションを使うかがわからないためポート番号を割り振りアプリケーションの種類を示す。

0～65535までの数字が用意されている

ソケット

IPアドレスとポート番号を組み合わせたアドレスのこと。

ウェルノウンポート

0～1023までの番号でアプリケーションにあらかじめ割り振られている番号

ウェブサイトでいうとhttpが80、SMTPが25など

ユーザーポート

パソコンがデータをGETするときに自動的に未使用の番号を割り当ている番号

1024～49151までの番号

これにより一台のパソコンで複数のサイトをみることを可能にしている。

49152～65535は個人サーバーなどがデータを受け取るために使われている。

まとめ

インターネットの構造は最低限エンジニアとして知っていなくてはいけないもの。
誤った解釈や、用語の使い方をすると脆弱性やエラーにつながりかねない。