通信プロトコル

要点と定義

プロトコルは、ネットワーク上で機器やソフトウェアが通信するための規則である。TCP/IPは複数の層で通信機能を分担し、IPはネットワーク層、TCPとUDPはトランスポート層、HTTPやメール関連のプロトコルはアプリケーション層の機能を担う。ARPはIPアドレスに対応するMACアドレスを調べる。TCPのシーケンス番号は通信データの順序管理に使われる。サブネットマスクはIPアドレスのネットワーク部とホスト部を区別する。フォワードプロキシはクライアント側の要求を代理し、IMAPSはIMAP通信をTLSで保護する。

適用条件と例

フォワードプロキシはクライアントに代わってWebサーバへ要求を送り、設置場所はクライアントと同じ組織内に限られない。DHCPDISCOVERでは、まだIPアドレスを得ていない端末が送信元に0.0.0.0、宛先に限定ブロードキャストアドレス255.255.255.255を用いてDHCPサーバを探す。メール受信時のIMAPSはIMAP通信をTLSで保護し、サーバと端末の間の通信をメール本文も含めて暗号化する。TCPヘッダにはシーケンス番号があり、データの順序管理に用いるが、UDPヘッダにはない。IPsecはネットワーク層で動作し、AHとESPを含む。サブネットマスクmのネットワーク部が1、ホスト部が0なら、IPアドレスaに対してa & ~mでホスト部のビットを取り出せる。クライアント証明書を用いるTLS認証の処理では、サーバ証明書の送付、クライアント証明書の送付、サーバによるクライアント認証の順に進む。

フォワードプロキシはクライアント側の代理としてWebサーバへ要求を送る。配置場所はクライアントと同じ組織内に限定されない。サーバ側の代理としてクライアントへ応答する役割とは区別する。

DHCPDISCOVERを送る段階では端末にIPアドレスが割り当てられていないため、送信元アドレスには0.0.0.0を用いる。DHCPサーバを発見するための宛先には255.255.255.255を用いる。

IMAPはメール受信に用いるプロトコルであり、IMAPSはIMAP通信をTLSで保護する。これによりメールサーバと端末間の通信を本文を含めて暗号化できる。

ARPはIPアドレスに対応するMACアドレスを調べるプロトコルである。IP通信のエラー報告や診断、経路制御、動的なIPアドレス割当てとは役割が異なる。

TCPヘッダには通信データの順序管理に用いるシーケンス番号がある。UDPヘッダにはシーケンス番号のフィールドがない。ポート番号やチェックサムは両方のヘッダに含まれる。