111Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

❒ＯＳＩ参照モデルの同一階層間でのデータのやり取りの仕方を規定し

たもの。（いわば、装置と装置がしゃべる言語の文法）

従わなければならない約束事

従わなければならない約束事

（送信側） （受信側）

【通信プロトコルで規定される項目の例】－通信の開始はどのようにするか？

－通信中にエラーが発生した場合、どう回復するか？－通信の終了はどのようにするか？－やり取りするデータの形式はどのようにするか？－・・・・・

１．通信プロトコル（通信規約）とは

222Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

❒各階層毎に独立なヘッダ情報（ＡＨ、ＰＨ、・・）が付加される。

❐各層の送信－受信間でその層のヘッダ情報を用いて通信を行う。

２．通信プロトコルの仕組み

ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ・ﾍｯﾀﾞ

ﾌﾟﾚｾﾞﾝﾃｰｼｮﾝ・ﾍｯﾀﾞ

ｾｯｼｮﾝ・ﾍｯﾀﾞ

333Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

３．インターネット標準プロトコル：TCP／IP❒ＴＣＰ、ＩＰ、その他インターネットで利用されるプロトコルの総称

❒４つの機能階層から成る。－アプリケーション層・・・・・・・・・・ﾒｰﾙ、Ｗｅｂ制御など（SMTP、ＨＴＴＰなど）

－トランスポート層・・・・・・・・・・・・端末間送受信制御（ＴＣＰなど）

－インターネット層・・・・・・・・・・・・着端末までの配送制御（ＩＰなど）

－ﾈｯﾄﾜｰｸｲﾝﾀﾌｪｰｽ層・・・・・物理層とリンク制御（イーサネットなどのＬＡＮ等）

ＳＭＴＰ（25），ＦＴＰ（20,21），

ＴＥＬＮＥＴ（23），ＤＮＳ（53），ＳＮＭＰ（161），ＮＮＴＰ（119），ＰＯＰ３（110），ＨＴＴＰ（80）

ＴＣＰ ＵＤＰ

ＩＰ RIPOSPF

イーサネットトークンリングＦＤＤＩ

ＰＰＰ

※

アプリケーション 層

セッション層

トランスポート層

ネットワーク層

データリンク層

物 理 層

プレゼンテーショ ン層

ＯＳＩ参照モデル

※）通信回線の物理仕様

アプリケーション層

トランスポート層

インターネット層

ネットワークインタフェース層

ＴＣＰ／ＩＰ

注）

SMTP: Simple Mail Transfer Protocol

FTP: File Transfer Protocol

TELNET: TELecommunication NETwork

SNMP: Simple Network Management

Protocol

DNS: Domain Name System

NNTP: Network News Transfer Protocol

POP3: Post Office Protocol 3

HTTP: HyperText Transfer Protocol

TCP: Transmission Control Protocol

UDP: User Datagram Protocol

IP: Internet Protocol

RIP: Routing Information Protocol

OSPF: Open Shortest Path First

PPP: Point-to-Point Protocol

FDDI: Fiber Distributed Data Interface

ﾎﾟｰﾄ番号

444Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

http://seesaawiki.jp/w/jama23/d/OSI%B4%F0%CB%DC%BB%B2%BE%C8%A5%E2%A5%C7%A5%EB%A4%C8TCP/IP

４．ｱﾌﾟﾘ毎、各層で適切なﾌﾟﾛﾄｺﾙが選ばれる

ホームページ 電子メール

ARP：IPアドレスが分かっていて、そのMACアドレスを得る。IPアドレスをブロードキャスト（ARPリクエスト）、当該ホストからレスポンスとしてMACアドレスを得る。RARP：自分のMACアドレスは分かっているが、分かっていないIPアドレスを得る。RARPサーバにリクエストし、レスポンスとしてIPアドレスを得る。利用されていない。

555Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

http://www.infraexpert.com/study/tcpip.html

５．Webページの転送：HTTP-TCP-IP-Ether

Webサーバ Webｸﾗｲｱﾝﾄ

666Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

６．クライアントとサーバ(ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ層)

❒ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ上の多くのｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝは、ｸﾗｲｱﾝﾄ/ｻｰﾊﾞ型の構成をとる。

❒ｸﾗｲｱﾝﾄとｻｰﾊﾞは、ﾄﾗﾝｽﾎﾟｰﾄ層以下のﾌﾟﾛﾄｺﾙを使用して通信

ｸﾗｲｱﾝﾄ ｻｰﾊﾞ

ｻｰﾋﾞｽ要求

ｻｰﾋﾞｽ提供

コンピュータ コンピュータ例：・Webクライアント・メールクライアント

例：・Webサーバ・メールサーバ

777Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

７．転送データの組立て手順

データｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ層

ﾄﾗﾝｽﾎﾟｰﾄ層

ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層

ﾈｯﾄﾜｰｸｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層

送出方向

緊急ポインタ

オプション

チェックサム

ウィンドウ

ｺｰﾄﾞﾋﾞｯﾄ

ﾘｻﾞｰﾌﾞ

ﾍｯﾀﾞ長

応答確認番号

シーケンス番号

宛先ポート番号送信元ポート番号

ﾊﾟﾃﾞｨﾝｸﾞ

ﾌﾟﾛﾄｺﾙ チェックサム

ﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄｵﾌｾｯﾄ

ﾌﾗｸﾞ

ﾍｯﾀﾞ長

ｻｰﾋﾞｽﾀｲﾌﾟ

オプション

宛先ＩＰアドレス

送信元ＩＰアドレス

生存時間

識別子

パケット長

ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ

ＴＣＰヘッダ

Ｉ Ｐヘッダ（ＩＰｖ４）

３２ﾋﾞｯﾄ

チェックサムパケット長

宛先ポート番号送信元ポート番号

ＵＤＰヘッダ

ﾊﾟｹｯﾄ長／ﾀｲﾌﾟ

送信元ＭＡＣアドレス

宛先ＭＡＣアドレス

イーサネットヘッダ

３２ﾋﾞｯﾄ

トレーラ

（即ち、ＦＣＳ）

ｾｸﾞﾒﾝﾄ/ﾊﾟｹｯﾄ

ﾃﾞｰﾀｸﾞﾗﾑ

ﾌﾚｰﾑ

例えばＰＣなどＴＣＰ：ｾｸﾞﾒﾝﾄ

UDP：ﾊﾟｹｯﾄ

888Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学

※ MACアドレスとIPアドレスの関係

通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

MACﾌﾚｰﾑ

999Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

8．トランスポート層プロトコル：ＴＣＰ❒ＴＣＰとは

コネクション型の端末間送受信プロトコル。通信の開始・終了処理を行う。

❒特徴

①高信頼な通信（○）：重複・紛失のないデータ送受信

・送達確認・再送機能

・フロー制御機能（ウィンドウサイズ）

②データ転送効率はＵＤＰよりも低い（△）：ヘッダ部に多くの制御情報。

送信元ポート番号 宛先ポート番号

シーケンス番号

応答確認番号

ﾍｯﾀﾞ長

ﾘｻﾞｰﾌﾞ

ｺｰﾄﾞﾋﾞｯﾄ ウィンドウ

チェックサム 緊急ポインタ

オプション

ＴＣＰヘッダ

データｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ層

ﾄﾗﾝｽﾎﾟｰﾄ層

ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層

ﾈｯﾄﾜｰｸｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層 送出方向

ｾｸﾞﾒﾝﾄ

ﾊﾟｹｯﾄ

ﾌﾚｰﾑ

例えばＰＣなど

３２ﾋﾞｯﾄ

101010Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

9．コネクション確立／解放とデータ転送例

確立処理

解放処理

データ転送

111111Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

１0．フロー制御の例

❒受信側は、受信バッファ（メモリ）の空きの大きさを「ウインドウサイズ」

として送信側へ逐次送っている。

256B→

1536B→

送信要求

受信バッファの空き＝＞1024B

121212Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

１1．データ転送エラー回復の例

❒データが途中で紛失することによって、送達の確認が一定時間内に

とれないと、同一データが再度送信される。

131313Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

１2．トランスポート層プロトコル：ＵＤＰ

❒ＵＤＰとは

コネクションレス型の端末間送受信プロトコル。いきなりデータ送受信を行う。

❒特徴

①信頼性低い（△）

・誤り制御・フロー制御なし。ポート振り分けと誤り検出のみ。

②データの送受信は効率的（○）：ヘッダ部の制御情報少。

※インターネット電話（ＶｏＩＰ）などに使用される。

ＵＤＰヘッダデータｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ層

ﾄﾗﾝｽﾎﾟｰﾄ層

ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層

ﾈｯﾄﾜｰｸｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層 送出方向

ｾｸﾞﾒﾝﾄ

ﾊﾟｹｯﾄ

ﾌﾚｰﾑ

例えばＰＣなど

送信元ポート番号 宛先ポート番号

パケット長 チェックサム

３２ﾋﾞｯﾄ

141414Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

ＩＰパケット化

圧縮

ＡＤ変換

ＩＰパケット分解

伸長

ＤＡ変換

音声 ヘッダＩＰ網

音声情報 音声情報

音声（６４kb/s）

音声 音声音声

音声

RTPﾍｯﾀﾞ、UDPﾍｯﾀﾞ、ＩＰﾍｯﾀﾞ

RTP：Realtime Transport Protocol UDP：User Datagram Protocol

IP：Internet Protocol

※ VoＩＰ（Voice over IP）の仕組み

151515Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

❒機能

①フラグメンテーション：上位データの分割（送信時）、再組立て（受信時）。

②ＩＰルーティング：上位メッセージをＩＰアドレスに基づき、宛先へ届ける。

❒特徴

①コネクションレス型サービス：宛先との間にコネクションを設定せずに送受信。

②送達確認機能、再送機能、共になし。

送出方向

データｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ層

ﾄﾗﾝｽﾎﾟｰﾄ層

ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層

ﾈｯﾄﾜｰｸｲﾝﾀｰﾈｯﾄ層

ｾｸﾞﾒﾝﾄ

ﾃﾞｰﾀｸﾞﾗﾑ

ﾌﾚｰﾑ

例えばＰＣなどﾊﾞｰｼﾞｮﾝ

ﾍｯﾀﾞ長

ｻｰﾋﾞｽﾀｲﾌﾟ

パケット長

識別子 ﾌﾗｸﾞﾌﾗｸﾞﾒﾝﾄｵﾌｾｯﾄ

生存

時間ﾌﾟﾛﾄｺﾙ チェックサム

送信元ＩＰアドレス

宛先ＩＰアドレス

オプション ﾊﾟﾃﾞｨﾝｸﾞ

Ｉ Ｐヘッダ（ＩＰｖ４）

３２ﾋﾞｯﾄ

１3．インターネット層プロトコル：ＩＰ

161616Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

１4．フラグメンテーション

❒サイズの大きなIPパケットを，小さなMTU（Maximum Transfer Unit、最大転送

単位）を持つネットワークに通す場合、IPパケットを分割して（フラグメント化し

て）中継すること。

http://www.hitachi.co.jp/Prod/comp/network/manual/router/gr4k/0900/HTML/KAISETSU/0081.HTM

×8ﾊﾞｲﾄ

171717Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

１5．IPアドレス（v4）の在庫が枯渇！

H24情報通信白書（総務省）

（注）APNIC：Asia Pacific Network Information Centre

（注）IANA：Internet Assigned Numbers Authority

181818Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

H30情報通信白書（総務省）

１5’．IPアドレス（v4）の在庫が枯渇！

191919Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

※ ＩＰアドレスの管理

❒階層的に管理されている。

JPNICホームページより

地域インターネットレジストリ（RIR）

国別インターネットレジストリ（NIR）

ローカルインターネットレジストリ（ＬIR）

プロバイダ（ＩＳＰ）

エンドユーザ（EU）

北米など ヨーロッパ・ロシアなど アジア・太平洋 南米 アフリカ

IANA：Internet Assigned Numbers ＡuthorityICANN：the Internet Corporation for Assigned Named and Numbers

202020Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

１6．ＩＰｖ６のヘッダ

（注）ｶｯｺ内の数字はﾋﾞｯﾄ数

（128）

（128）

（16） （8） （8）

（20）

（8）（4）

ＩＰｖ４の４倍に拡大

送信元ＩＰアドレス

送信先ＩＰアドレス

212121Ⓒ増田 ２０１８流通経済大学通ネ第10回181129 インターネットのプロトコル

１7．IPｖ４とＩＰｖ６の特徴比較

http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20071009/284039/