インターネットは 蜘蛛の巣の夢を見るか？

2014.07.12 WEB TOUCH MEETING #69

自己紹介大林 正典（オオバヤシマサノリ）

ファナフェクト株式会社という 会社の代表やってます。

インフラ系のエンジニア

t F moobay9

実体サンフレッチェ広島のガチサポーター

（参考）この５年以内に訪問したスタジアム

応援はしてるけど 日本代表サポーターではない

!

W杯は残念でした 言いたいことは山ほどあるが今日は自重

WWW

　　　　_, ._ 　　（　・ω・） 　　○=｛=｝〇, 　 　|:::::::::＼, ', ´ ､､､､し ､､､((（.＠）ｗｗｗ

まったく、芝生やしやがって…

違う

World Wide Web

世界中に広がる蜘蛛の巣

www はインターネットの応用技術

今日の本題

皆さんに質問 インターネットって何ですか？

–Wikipedia

“インターネット・プロトコル技術を利用して相互接続によるコンピュータネットワーク”

インターネット・プロトコル？

皆さんご存知の IPアドレスの IPの部分です

インターネットとは ネットワークとネットワークの相互接続！

つまりこう

ネットワーク ネットワーク ネットワーク

ネットワーク ネットワーク

ネットワークネットワーク 相互に接続している

＼僕じゃない／

つまりこう

ネットワーク ネットワーク ネットワーク

ネットワーク ネットワーク

ネットワークネットワーク通信がネットワークを

超えて届く

IPのネットワークとは？

ネットワーク

192.168.0.1

ネットワーク

IPv4 = 現在皆さんがつかってる規格

ネットワーク

0.0.0.0 から 255.255.255.255 まで 4,294,967,296 個

ネットワーク

192.168.0.1 ↓↑

11000000.10101000.00000000.00000001

ネットワーク２進数 vs 10進数

８桁（ビット）

2 =256 が４つ 192.168.0.1

ネットワーク

8

ただ今のままだと43億の 広大な単一ネットワーク

ネットワーク

43億の単一ネットワークじゃ 諸事情により使いにくいから分割

ネットワーク

サブネットマスク

ネットワーク

記載方法は３種類 255.255.255.0

11111111.11111111.11111111.00000000 /24

ネットワーク

IPアドレス

サブネットマスク

11000000.10101000.00000000.00000001

11111111.11111111.11111111.00000000

ネットワーク

サブネットマスク

下が1のときは上を無視 下が0の範囲だけ見る

11000000.10101000.00000000.01010011

ネットワーク

サブネットマスク

ココはみない ココに入るのは 0 から 255 までの 256 個の数 （10進数表記）

192.168.0.0/24 と書くと 192.168.0.0 から 192.168.0.255 の

範囲のネットワーク

ネットワーク

同じネットワーク

192.168.0.10/24

192.168.0.20/24

「192.168.0.20 君おるかー？」

「10 君、ここにおるでー」

/22 = 1024 /23 = 512 /24 = 256 /25 = 128 /26 = 64 /27 = 32 /28 = 16 /29 = 8 /30 = 4 /31 = 2 /32 = 1

ネットワーク

IPv4 が枯渇したお話

実は IPv4 、既に在庫がありません

IP アドレスの管理団体

ARIN - 北米地域

APNIC - アジア・太平洋地域

LACNIC - ラテンアメリカ・カリブ海地

AfriNIC - アフリカ

RIPE NCC - 欧州・中央アジア・中東

ICANN (IANA) - 全ての統括

ICANN (IANA)

ARIN APNIC LACNIC AfriNIC RIPE NCC

北米 南米 欧州アフリカ東アジア

日本

JPNIC

2011年1月31日 IPv4 を管理する IANA が割当可能な

最後の /8 ブロック２個をAPNICに割当て

/8 ブロック が５個残っていたが 事前取り決めに従って各地域へ分配

ICANN (IANA)

ARIN APNIC LACNIC AfriNIC RIPE NCC

北米 南米 欧州アフリカ東アジア

日本

JPNIC

ここに在庫が無い

このへんも 在庫なし

このへんも 在庫なし

在庫を持っているのはISP（プロバイダ）

JPNIC

ISP ISP ISP ISP

今後はますます貴重な資源 それが IPv4

大切に使いましょう

今後はIPv6という 次世代の規格になります

とりあえずIPの数は340兆の1兆倍の1兆倍あるそうです

2の128乗個

いつ頃に使い物になるかは また別のお話…

インターネットはネットワークの結合体 !

サブネットで区切られたネットワークの結合体=

ネットワークを繋げる機材といえば？

ルーター / Routerネットワーク ネットワーク ネットワーク

ネットワーク ネットワーク

ネットワークネットワーク

ネットワークの境界にいる

ネットワークネットワーク192.168.20.0/24 192.168.30.0/24

192.168.20.5 192.168.30.201

この子は 192.168.30.201 まで行きたいけど行き方を知らない

？

同一ネットワーク内は 考えなくても通信が届く

ネットワークネットワーク192.168.20.0/24 192.168.30.0/24

192.168.20.5192.168.30.201

この子は 192.168.20.1 までなら行き方をしってる

192.168.20.1 192.168.30.1

ルータは 192.168.30.201 までの行き方を知ってる

届いた！

ルータは次に行くべき先（IP）を知っている

ルータのことを通常は デフォルトゲートウェイといいます

以降 DGW と略

(Default Gateway)

自分が行き先を知らない場合に 通信を投げつける先がDGW

ネットワーク192.168.20.0/24

192.168.20.5

192.168.20.1

10.20.30.40 へ行きたいです！

？そんなネットワークとなりにない…

だからルータにとっての DGW がいます

ネットワーク192.168.20.0/24

192.168.20.5

192.168.20.1

10.20.30.40 へ行きたいです！

君に任せた！

君に任せた！

ネットワーク

君に任せた！

10.20.30.0/24

僕の中にいるよ！

自分が知らない先は次に聞く 次々に飛ばされてやがては目的地へ

インターネットへは どう繋がっているのか？

IPアドレスには二種類あります

プライベートアドレス グローバルアドレス

企業や家庭内で構築されるネットワークで自由に設定できるアドレスがプライベート

予約済みプライベートアドレス （自由に使っていいアドレス）

10.0.0.0/8

172.16.0.0/12

192.168.0.0/16

グローバルアドレスは通常 好き勝手に設定して

ネットワークへ接続できません

一般的に１個のグローバルIPを 一つ以上のプライベートネットワークで共有します

プライベートネットワーク192.168.20.0/24

192.168.20.5

プロバイダから付与された グローバルアドレス

INTERNET

自由にアドレスを付けれる

この円の中がいわゆる Local Area Network (LAN)

こういう仕組みをNAPTまたは IPマスカレードと言いますが詳細は割愛

それではルータの向こう側の雲の中はどうなっているのか？

蜘蛛の巣だから、こう？

ISP データ センター

データ センター ISP

ISPISP

Internet Exchange と繋がっている

ISP データ センター

データ センター ISP

ISPISP

IX

Internet Exchange が繋がっている

ISP データ センター

IX

IX

IX

IX

IX

ISPISP ISP

ISP

ISP

ISPISP

ISP

ISP

ISP

ISP

ISP

日本の主な IX• NSPIXP-3 (大阪) 1997年～ • NSPIXP-6 (IPv6) 1999年～ • T-LEX (Tokyo Lambda Exchange) 2004年～• JPIX (JaPan Internet eXchange) (東京, 名古屋, 大阪) 1997年～ • JPNAP (Japan Network Access Point) (東京, 大阪) 2001年～ • JPNAP6 (IPv6) (東京) 2002年～ • JPNAP Osaka (大阪) 2002年～ • BBIX (Broadband Internet Exchange) (東京, 大阪, 福岡, 仙台) 2003年～ • MEX (Media EXchange) 1997年～

• EQUINIX Exchange (東京) 2006年～

• JGN (全国) 情報通信研究機構研究開発テストベッド 1999年～

Wikipedia より

日本のインターネットは中心にIX がいる

東京都千代田区大手町一帯に何かあると 日本のインターネットは止まります

全然クモの巣になってないじゃん…

インターネットのデータ通信

例えば Web サーバとクライアントの関係

192.168.100.100192.168.100.20データ取得

このとき IP アドレスは判明しているから行き先はわかる

192.168.100.20 からリクエストがきた でもどんな種類のデータが欲しいんだろう？

サーバのプログラム（種類）を特定する方法

ポート （PORT）

ポートが特定されていれば

192.168.100.100192.168.100.20データ取得

80番に来たから、HTTP だな レスポンスしよう

80番ポート

データ返却

Well Known Port（ウェルノウンポート）• 0-1023 番

• IANA が管理している

• 普段使われるサービスはほぼこの範囲に収まる

20/21 FTP 80 HTTP

22 SSH 110 POP3

23 telnet 123 NTP

25 SMTP 143 IMAP

53 DNS 443 HTTPS

IP アドレスで相手を、 ポートでプログラムを指定

netstat -an

DNS

Webサイトをみるとき メールサーバを設定するとき

IPアドレスで指定なんかしねーよ

普通はこう書きますよね

http://www.yahoo.co.jp/ !

mail.funaffect.com

過去は hosts ファイルで管理していました

$ cat /etc/hosts127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6192.168.1.1 hogehoge192.168.1.2 printer192.168.1.3 accesspoint wifi192.168.1.4 share

しかし星の数程ある ドメインと IP の対応数

そこで登場 Domain Name System

DNS に教えてもらう

DNSサーバーデータ取得

www.funaffect.jp の IP アドレスって何番？

53番ポート

データ返却

133.242.162.18 だよ

www.hogehoge.co.jp

ドットには意味がある

ルート

.jp の権威サーバにきいて

.co.jp の権威サーバに聞いて

IP は182.22.59.229 だよ

yahoo.co.jp はどこにある？

.jp 権威サーバ

yahoo.co.jp 権威サーバ

４

１

２

３

yahoo.co.jp の 権威サーバに聞いて

co.jp 権威サーバ

５

キャッシュサーバ

毎回外部に 問い合わせに いくと効率が とても悪いので 一定期間、 問い合わせ

結果を保存しておく

最上位の root サーバは13しかない頭文字 IP アドレス 管理者

A 198.41.0.4 アメリカ合衆国 VeriSign

B 192.228.79.201 アメリカ合衆国 南カリフォルニア大学情報科学研究所

C 192.33.4.12 アメリカ合衆国 Cogent Communications

D 199.7.91.13 アメリカ合衆国 メリーランド大学カレッジパーク校

E 192.203.230.10 アメリカ合衆国 アメリカ航空宇宙局

F 192.5.5.241 アメリカ合衆国 Internet Systems Consortium

G 192.112.36.4 アメリカ合衆国 アメリカ国防情報システム局

H 128.63.2.53 アメリカ合衆国 アメリカ陸軍研究所

I 192.36.148.17 スウェーデン Autonomica

J 192.58.128.30 アメリカ合衆国 VeriSign

K 193.0.14.129 オランダ RIPE NCC

L 199.7.83.42 アメリカ合衆国 ICANN

M 202.12.27.33 日本 WIDEプロジェクト

root に聞けば最終的に 知ってるサーバへ辿り着ける

まとめ

本日の内容• IP アドレスでネットワークは繋がっている

• ネットワークはサブネットで大きさが定義されている

• IP アドレスはルータを経由して外のネットワークへ到達できる

• IP アドレスは DNS に聞いたら教えてもらえる

• ポートでプログラムを特定できる

ネットワークネットワーク

サブネット サブネット

192.168.10.10 53

「繋がらない」が起ったら今日の話を思い出してね☆

最後に

“ネットは広大だわ”

ご清聴ありがとうございました