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アマチュア無線のための
インターネット通信の基礎
JR1OFP
2018年4月8日 (V1.0)
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１．インターネットとは
AT&T
OCN
AOL
KDDI Yahoo
世界中のISPのネットワークが相互接続された巨大なネットワークのこと。
（ISP： Internet Service Provider
AT&T , AOL, OCN, KDDIなど）
家庭や企業は何処かのISPに接続することで、インターネットに接続で
きる。
ティアワン
プロバイダー
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２．IPパケット通信
ネットワーク#1 ネットワーク#2 ネットワーク#3 ネットワーク#4
ルータ ルータ ルータ
ヘッダー データ
IPパケット
１．送りたいデータは「IPパケット」と呼ばれる小包にしてネットワークに送り込む。
２．IPパケットには、「ヘッダー」と呼ばれる荷札が付いている。
この中には、 「宛先IPアドレス」、「送信元IPアドレス」等の情報が入っている。
３．ネットワークとネットワークを接続するルータは、この宛先IPアドレスを見て次にどの
ネットワークに送るかを判断して、IPパケットを中継し、目的の装置（ＰＣやサーバ）
まで届けられる。
４．通常IPパケットの大きさは最大1,500バイトで、それより大きなデータは複数の
ＩＰパケットに分割して、運ばれる。
ﾙｰﾃｨﾝｸﾞ ﾃｰﾌﾞﾙ
ﾙｰﾃｨﾝｸﾞ ﾃｰﾌﾞﾙ
ﾙｰﾃｨﾝｸﾞ ﾃｰﾌﾞﾙ
4
３．ＩＰパケットの構造
NI
ﾍｯﾀﾞｰ ＩＰヘッダー トランスポート
ヘッダー AP
ﾍｯﾀﾞｰ データ
ヘッダー
１．ＮＩヘッダー： ネットワーク・インターフェース ヘッダー
一つのネットワーク内通信に使われる。
宛先MACアドレス、 送信元MACアドレス 等の情報が入っている。
２．IPヘッダー： インターネットプロトコル ヘッダー
複数のネットワークを経由したEnd to End通信に使われる。
宛先IPアドレス、送信元IPアドレス 等の情報が入っている。
３．トランスポート ヘッダー
装置（PC、サーバ)内で、目的のアプリケーション (プログラム)にパケットを届ける。
宛先ポート番号、送信元ポート番号 等の情報が入っている。
４．APヘッダー：アプリケーション ヘッダー
アプリケーション間通信に必要な情報が入っている。
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４．IPアドレス （１）
1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1
例：192.168.0.5 / 24
192 168 0 5
0 31
ネットワークアドレス部 ホストアドレス部
1. IPアドレスは32bitで、8bitずつピリオドで区切って10進数で表記する。
2. 「/24」は ネットワークアドレス部が 24bitであること示す。
通常は、ネットワークアドレス部24bit、ホストアドレス部 8bitで使われている。
3. ネットワークアドレス部は、ネットワークの存在する住所を表す。
ホストアドレス部は、ネットワーク内のホスト(PC,ｻｰﾊﾞ)の番号を表す。
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５．IPアドレス （２）
＜ＩＰアドレスの種類＞
1. グローバルIPアドレス
インターネットで使われるIPアドレスで、世界中でユニークな番号が、ＰＣやサーバ
に割り当てられる。
2. プライベートIPアドレス
家庭内や企業内、組織内の閉じたネットワークでのみ有効なIPアドレス
一般家庭では、 192.168.xxx.xxx のＩＰアドレスが多く使われている。
プライベートIPアドレスは、インターネットでは使えない。
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６．MACアドレスとポート番号
ベンダーコード シリアル番号
0 23 24 47
1. MACアドレス （例： 44-37-E6-46-63-B5）
MACアドレスは各装置のネットワーク接続部に書き込まれている48bitの番号で、
世界中でユニークな番号が工場出荷時に書き込まれる。
1つのネットワーク内通信で、宛先 / 送信元 を識別する番号として使われる。
2. ポート番号 （例： HTTP=80） 0 15
装置（PC、サーバー)内には複数のプログラムが動いており、ネットワーク通信を
行う各プログラムにポート番号が割り当てられる。 装置が受信したIPパケットを
どのプログラムに渡すかを判断するためにポート番号が使われる。
代表的なプログラムには、固定のポート番号が割り当てられている。
Ｗｅｂｻｰﾊﾞｰ：HTTP = 80 、メール送信：SMTP = 25 、メール受信：POP3 = 110
（ 0 ~ 65535 ）
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７．家庭からのインターネット接続
ISP
BB ルータ LANｹｰﾌﾞﾙ
LANｹｰﾌﾞﾙ
ONU/ADSL /CATV モデム 光ファイバー
電話回線 ｹｰﾌﾞﾙﾃﾚﾋﾞ
LAN ｹｰﾌﾞﾙ
無線LAN
家庭内LAN インターネット
：プライベートIPアドレスが 設定される。
：グローバルIPアドレスが設定される。
( BBルータ：Broad Band ルータ , LAN: Local Area Network )
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８．ネットワークアドレス変換 （NAT）
家庭内ネットワーク （プライベートIPアドレス）
インターネット （グローバルIPアドレス）
PC 192.168.0.10
Webサーバー 123.4.5.6
BBルータ IPﾊﾟｹｯﾄ IPﾊﾟｹｯﾄ
宛先IP: 123.4.5.6 送信元IP: 192.168.0.10
111.1.1.1
宛先IP: 123.4.5.6 送信元IP: 111.1.1.1
家庭内のPC(プライベートIP)からインターネットアクセスするには？
BBﾙｰﾀでﾌﾟﾗｲﾍﾞｰﾄIPとｸﾞﾛｰﾊﾞﾙＩＰを相互変換する。
192.168.0.1
IPﾊﾟｹｯﾄ IPﾊﾟｹｯﾄ
宛先IP: 192.168.0.10 送信元IP: 123.4.5.6
宛先IP: 111.1.1.1 送信元IP: 123.4.5.6
( NAT: Network Address Translation )
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９．ネットワークアドレスポート変換 （NAPT）
PC#1 192.168.0.10 (PORT:40000)
Webサーバー 123.4.5.6 (PORT:80)
BBルータ
家庭内に複数のPCがあるとNAT機能ではアドレス変換ができない。 そこで、通常は複数PCに対応できるNAPT機能が使われている。
( NAPT: Network Address Port Translation )
PC#2 192.168.0.20 (PORT:50000)
宛先IP:123.4.5.6 宛先PORT: 80 送信元IP:192.168.0.10 送信元PORT: 40000
宛先IP:123.4.5.6 宛先PORT: 80 送信元IP:192.168.0.20 送信元PORT: 50000
宛先IP:192.168.0.10 宛先PORT: 40000 送信元IP:123.4.5.6 送信元PORT: 80
宛先IP:192.168.0.20 宛先PORT: 50000 送信元IP:123.4.5.6 送信元PORT: 80
宛先IP:123.4.5.6 宛先PORT: 80 送信元IP:111.1.1 送信元PORT: 40000
宛先IP:123.4.5.6 宛先PORT: 80 送信元IP:111.1.1 送信元PORT: 50000
宛先IP:111.1.1 宛先PORT: 40000 送信元IP:123.4.5.6 送信元PORT: 80
宛先IP:111.1.1 宛先PORT: 50000 送信元IP:123.4.5.6 送信元PORT: 80
(192.168.0.1) (111.1.1)
(変換表） (PORT) (IP) 40000 =>192.168.0.10 50000 =>192.168.0.20 ・ ・ ・
(家庭内ネットワーク） （インターネット）
パケット送信を行うとBBルータ内に一時的に変換表が作られる。
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１０．ポート開放とは（１）
NAPT機能があるので、家庭内のPC（プライベートIP)から、外部(グローバルIP)の装置(PC,サーバー)には、パケットを送信し、応答パケットを受信することができます。 しかし、いきなり外部（グローバルIP)の装置から家庭内のPC（プライベートIP)にIP パケットを送信することはできません。
家庭内PC 192.168.0.10
外部PC 123.4.5.6
BBルータ
111.1.1.1 192.168.0.1
宛先IP：123.4.5.6 OK
宛先IP：192.168.0.10 NG
（インターネット）
（インターネット内では、グローバルIPしか指定できない） 家庭内LAN
（プライベートIP）
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１１．ポート開放とは（２）
外部（グローバルIP)の装置から家庭内のPC（プライベートIP)にパケットを送信できる様にする機能が、ポート開放です。 この機能を使うと、家庭内に各種サーバーを立ち上げ、外から使うことができます。
家庭内PC 192.168.0.10 （ポート:2461)
外部PC 123.4.5.6
BBルータ
111.1.1.1 192.168.0.1
宛先IP：111.1.1.1 宛先ポート：2461
（インターネット）
(ポート開放表） (PORT) (IP) 2461 =>192.168.0.10
・ ・ ・
あらかじめBBルータにポート開放の設定をしておく。
宛先IP：192.168.0.10 宛先ポート：2461
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１２．ポート開放設定の例
BBルータ
111.1.1.1 192.168.0.1
（インターネット）
IP: 192.168.0.121
TCPﾎﾟｰﾄ: 20021
UDPﾎﾟｰﾄ: 2461
IP: 192.168.0.110
UDPﾎﾟｰﾄ: 40000
AMBEサーバー
ID-51P
ﾀｰﾐﾅﾙﾓｰﾄﾞ
AMBEサーバー用ポート開放
ID-51P ﾀｰﾐﾅﾙﾓｰﾄﾞ用ポート開放
宛先IP:111.1.1.1 宛先PORT: 40000
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１３．TCP と UDP （参考）
インターネットを使った通信(TCP/IP)には、 TCP通信 と UDP通信がある。 これはトランスポート層の機能で、アプリケーション毎にどちらの通信方法を使うか 決めることになっている。 TCP通信 : 送信パケットに番号を付け、受信側でパケットエラーやパケット抜けを検出 した場合、パケットの再送を行うことで、信頼性が高い通信ができる。 パケット再送を行うので、音声や映像等のリアルタイム通信には使えない。 UDP通信： パケットの送達確認は行わない、シンプルな通信方法なので信頼性は低い。 音声や映像等のリアルタイム通信に使われる。
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１４．MACアドレスの使い方 （参考）
(1) MACアドレスはネットワーク内の通信に使われる。 (2) PCやルータは、宛先MACアドレスが自分宛の時にパケットを受信する。 (3) 従ってネットワーク内通信では、送りたい装置のIPアドレスからその装置のMACアド レスを求めて、宛先MACアドレスに設定してネットワーク内にパケットを送信する。
PC#1 IPｱﾄﾞﾚｽ： 192.168.1.1
MACｱﾄﾞﾚｽ： PC1
PC#2 IPｱﾄﾞﾚｽ： 192.168.1.2
MACｱﾄﾞﾚｽ： PC2
宛先IP 192.168.1.2
宛先MAC PC2
対応付けが必要 (ARP処理で求める）
宛先IP：123.4.5.6 宛先MAC： PC2
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１５．ＩＰパケットデータの例 （参考）
宛先ポート番号（AMBEサーバー）
送信元ポート番号（BlueDV for Windows）
宛先ＩＰアドレス（AMBEサーバー） 送信元ＩＰアドレス（PC）
送信元MACアドレス（PC） 宛先MACアドレス（ＡＭＢＥサーバー）
ヘッダー
