■ はじめに
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2022/12/10/000000
の続き。 今回は、ネットワーク層（IP）を扱う。
目次
【１】ネットワーク層の役割 【２】関連用語 【３】IPアドレス １）特別なIPアドレス 【４】その他の関連するプロトコル １）ICMP（Internet Control Message Protocol） ２）DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol） ３）NAT/NAPT/UPnP ４）ARP（Address Resolution Protocol） ５）RARP（Reverse ARP）
【１】ネットワーク層の役割
* ネットワークに直接接続された機器間を伝送できるようにする => IPアドレスから経路を選択する => 宛先情報を付加してデータリンク層に渡す
【２】関連用語
IPアドレッシング
* IPアドレスを設定すること
生存時間 (TTL ; Time To Live)
* パケットの寿命で、実際は何個のルータを中継してもいいかを設定 => ルータを通過するたびに、1づつ減っていく => 0になったら、パケットを破棄
【３】IPアドレス
* TCP/IPが使う論理アドレスで、 この論理アドレスを使ってルータは経路選択をする
１）特別なIPアドレス
a) ループバックアドレス
* 同じコンピュータ上で通信する時に利用 * 127.0.0.0-127.255.255.255 (e.g. 127.0.0.1: localshot)
b) ブロードキャストアドレス
* 同一ネットワーク内の全てのアドレスに対して、 同時に同じパケットを送付する場合に利用 * 255.255.255.255
c) ブロードキャストアドレス
* 特定グループ内で通信する時に使用 * 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
d) ブロードキャストアドレス
* 内部ネットワークでの利用に限定して割り当てることができるIPアドレス * RFC1597において、以下のアドレスを利用できる + 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 + 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 + 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
【４】その他の関連するプロトコル
１）ICMP（Internet Control Message Protocol）
* 以下の関連記事を参照のこと
ICMP（Internet Control Message Protocol）
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2022/05/03/000000
２）DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）
* ホスト(クライアント)に対して自動的にIPアドレスを割り当てるプロトコル * UDPを使用(UDPは以下の関連記事を参照のこと)
仕組み
1) DHCPクライアントは、要求を出すとき、 宛先のIPアドレスを「255.255.255.255」(※1)向けて送信する。これを、DHCPサーバのみ応答する ※1 ブロードキャストアドレスといい、同じLANの全ての機器に送信するための特殊なアドレス ※2 要求を出している時点でのDHCPクライアントのIPアドレスは「0.0.0.0」である 2) DHCPサーバは、使用可能なIPアドレスをその返信として、送り返す 3) IPアドレスを付与したDHCPクライアントは、 再度、IPアドレス「255.255.255.255」宛に確認を送る 4) DHCPサーバが応答したら、やり取り完了。(IPアドレスを使用できるようになる)
動画
https://www.youtube.com/watch?v=zaeX1bbGsI0
３）NAT/NAPT/UPnP
* 以下の関連記事を参照のこと
NAT / NAPT / UPnP
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2016/09/21/231938
４）ARP（Address Resolution Protocol）
* ARP（アープ） => Address Resolution Protocol (アドレス解決プロトコル) * IPアドレスから送信先のMACアドレス（イーサネットアドレス） を知るためのプロトコル MAC = Media Access Control
手続き手順
[1] ネットワークデバイスは、データ送信先のIPアドレスを ネットワーク上の各ルータに問い合わせる (ARPリクエスト) [2] 知っているルータがリプライを返す (ARPリプライ) [3] [2] で答えたルータが[1] のように問い合わせる => この繰り返しでアドレス解決する
【実験】
* コマンドプロンプトで「arp -a」と入力すると、 MACアドレスが格納されているARPテーブルが表示される => 以下の関連記事も参照のこと。
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2016/10/03/223638
５）RARP（Reverse ARP）
* RARP（ラープ） * MACアドレスを元に、IPアドレスを求めるプロトコル
関連記事
【ネットワーク】TCP/IP
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2022/12/10/000000
【ネットワーク】リンク層
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2015/02/05/000813
ICMP（Internet Control Message Protocol）
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2022/05/03/000000
IPアドレスに関するコマンド
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2016/10/03/223638
インターネット層でのセキュリティ攻撃
https://dk521123.hatenablog.com/entry/2016/01/10/031335