ネットワーク 第1章 - 1節 約25分

TCP/IPの基礎

TCP/IP基礎

TCP/IPの基礎

ネットワークの基盤となるTCP/IPプロトコルスイートについて学びます。

OSI参照モデルとTCP/IP

OSI参照モデル（7層）

層名称役割プロトコル例
7アプリケーション層アプリ間通信HTTP, FTP, SMTP
6プレゼンテーション層データ形式変換-
5セッション層接続管理-
4トランスポート層端末間通信TCP, UDP
3ネットワーク層経路制御IP, ICMP
2データリンク層隣接機器間通信Ethernet
1物理層電気信号-

TCP/IPモデル（4層）

アプリケーション層 ← OSI 5-7層に対応
トランスポート層 ← OSI 4層に対応
インターネット層 ← OSI 3層に対応
ネットワークインタフェース層 ← OSI 1-2層に対応

IPアドレス

IPv4アドレス

32ビット、ドット区切り10進数表記（例：192.168.1.1）

アドレスクラス:

クラス範囲用途
A1.0.0.0 〜 126.255.255.255大規模ネットワーク
B128.0.0.0 〜 191.255.255.255中規模ネットワーク
C192.0.0.0 〜 223.255.255.255小規模ネットワーク

プライベートIPアドレス:

  • 10.0.0.0/8
  • 172.16.0.0/12
  • 192.168.0.0/16

サブネットマスク

ネットワーク部とホスト部を分離するためのマスク。

IPアドレス:    192.168.1.100
サブネットマスク: 255.255.255.0 (/24)
ネットワーク部: 192.168.1.0
ホスト部:      .100

CIDR表記

サブネットマスクをビット数で表現（例：/24 = 255.255.255.0）

TCP（Transmission Control Protocol）

コネクション型の信頼性のあるプロトコル

3ウェイハンドシェイク

クライアント          サーバ
    |------- SYN ------->|
    |<---- SYN+ACK ------|
    |------- ACK ------->|
    |     接続確立       |

特徴:

  • コネクション型
  • 順序制御、再送制御
  • フロー制御、輻輳制御
  • オーバーヘッドが大きい

代表的なTCPポート

ポートサービス
20, 21FTP
22SSH
23Telnet
25SMTP
80HTTP
443HTTPS

UDP（User Datagram Protocol）

コネクションレス型の軽量プロトコル

特徴:

  • コネクションレス
  • 信頼性なし（確認応答なし）
  • 高速、低オーバーヘッド
  • リアルタイム通信向き

代表的なUDPポート

ポートサービス
53DNS
67, 68DHCP
123NTP
161SNMP

ネットワーク機器

機器OSI層機能
リピータ/ハブ1層信号増幅
ブリッジ/スイッチ2層MACアドレスでフレーム転送
ルータ3層IPアドレスでパケット転送
L4スイッチ4層ポート番号も考慮

重要ポイント

  • OSI参照モデル: 各層の役割とプロトコルを把握
  • IPアドレス: クラス、プライベートIP、CIDR
  • TCP vs UDP: 信頼性重視 vs 速度重視
  • ポート番号: Well-knownポートの暗記

確認問題

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