インターネット層

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インターネット層は、インターネットプロトコルスイートインターネットワーキングメソッド、プロトコル、および仕様のグループであり、ネットワーク境界を越えて発信元ホストからネットワークパケットを転送するために使用されます。必要に応じて、IPアドレスで指定された宛先ホストに送信します。インターネット層の名前は、ゲートウェイを介して複数のネットワークを相互に接続するという概念であるインターネットワーキングを容易にする機能に由来しています

インターネット層には、ローカルノード間のリンク状態を維持する目的を果たし、通常はリンクタイプに固有のパケットのフレーミングに基づくプロトコルを使用するプロトコルは含まれていません。このようなプロトコルはリンク層に属しますインターネット層プロトコルは、IPベースのパケットを使用します。

インターネット層の一般的な設計の側面は、ロバストネス原則です。「受け入れるものは寛大で、送信するものは保守的である」[1]不正なホストは、他の多くのユーザーへのインターネットサービスを拒否する可能性があります。

目的

インターネット層には、次の3つの基本機能があります。

  • 発信パケットの場合は、ネクストホップホスト(ゲートウェイ)を選択し、適切なリンク層の実装にパケットを渡して、このホストにパケットを送信します。
  • 着信パケットの場合、パケットをキャプチャし、必要に応じて、パケットペイロードを適切なトランスポート層プロトコルに渡します。
  • エラー検出および診断機能を提供します。

インターネットプロトコル(IPv4 )のバージョン4では、送信操作と受信操作の両方で、IPは、たとえばリンク要素の最大転送単位(MTU)に基づいて、パケットの自動または意図的な断片化または最適化を行うことができます。ただし、この機能はIPv6で廃止されました。これは、通信エンドポイントであるホストがパスMTU検出を実行し、エンドツーエンドの送信が検出された最大値を超えないようにする必要があるためです。

その運用において、インターネット層は信頼できる送信に責任がありません信頼性の低いサービスとベストエフォート型の配信のみを提供します。これは、ネットワークがパケットの適切な到着について保証しないことを意味します。これは、エンドツーエンドの原則と、初期のARPANETで使用されていた以前のプロトコルからの変更に準拠しています多様なネットワーク間でのパケット配信は本質的に信頼性が低く、障害が発生しやすい操作であるため、信頼性を提供する負担は、ネットワーク上ではなく、通信パスのエンドポイント、つまりホストに課せられました。これは、個々のリンク障害に対するインターネットの回復力の理由の1つであり、その実証済みです。スケーラビリティサービスの信頼性を提供する機能は、トランスポート層の伝送制御プロトコル(TCP)などの高レベルのプロトコルの義務です

IPv4では、チェックサムを使用して各データグラムのヘッダーを保護します。チェックサムは、受信したヘッダーの情報が正確であることを保証しますが、IPv4は、各パケットのデータに発生した可能性のあるエラーを検出しようとはしません。IPv6には、このヘッダーチェックサムは含まれていません。代わりに、チェックサムを含むパケット全体のデータ整合性を保証するためにリンク層に依存しています。

コアプロトコル

インターネット層の主要なプロトコルはインターネットプロトコル(IP)です。IPv4IPv6の2つのバージョンで実装されていますインターネット制御メッセージプロトコル(ICMP)は、主にエラーおよび診断機能に使用されます。IPv4とIPv6には異なる実装があります。インターネットグループ管理プロトコル(IGMP)は、IPv4ホストおよび隣接するIPマルチキャストルーターによって、マルチキャストグループメンバーシップを確立するために使用されます。

セキュリティ

インターネットプロトコルセキュリティ(IPsec)は、データストリーム内の各IPパケットを認証および暗号化することにより、IP通信を保護するための一連のプロトコルです。IPsecには、キー交換用のプロトコルも含まれていますIPsecは、もともと1995年にIPv6の基本仕様として設計され[3] [4] 、後にIPv4に適応され、仮想プライベートネットワークの保護に広く使用されるようになりました

OSIモデルとの関係

TCP / IPモデルのインターネット層は、 Open Systems Interconnection (OSI)プロトコルスタックのネットワーク層(層3)と直接簡単に比較できるため、 [5] [6] [7]インターネット層は不適切にネットワークと呼ばれることがよくあります。レイヤー[1] [8]

IETF標準

も参照してください

参考文献

  1. ^ a b R. Braden、ed。(1989年10月)。インターネットホストの要件-通信レイヤーネットワークワーキンググループ。土井10.17487 / RFC1122STD 3. RFC1122 RFC  1349、4379、5884、6093、6298、6633、6864および8029によって 更新まし_ _ _ _ _ _
  2. ^ W. Richard Stevens、 TCP / IP Illustrated、Volume 1:The Protocols、Addison Wesley、1994、ISBN0-201-63346-9。
  3. ^ R.アトキンソン(1995年8月)。インターネットプロトコルのセキュリティアーキテクチャネットワークワーキンググループ。土井10.17487 / RFC1825RFC1825_ RFC2401 で 廃止されました。
  4. ^ P。カーン; P.メッツガー; W.シンプソン(1995年8月)。ESPDES-CBC変換ネットワークワーキンググループ。土井10.17487 / RFC1829RFC1829_
  5. ^ 「OSI7層ネットワークモデルとTCP / IPの違いは何ですか?」電子設計2013年10月2日。
  6. ^ 「TCP / IPモデルの4つの層、TCP / IPモデルとOSIモデルの比較と違い」www.omnisecu.com
  7. ^ 「ネットワークの基本:TCP / IPとOSIネットワークモデルの比較」
  8. ^ R. Braden、ed。(1989年10月)。インターネットホストの要件-アプリケーションとサポートネットワークワーキンググループ。土井10.17487 / RFC1123STD 3. RFC1123 RFC  1349、2181、5321、5966および7766によって 更新まし

外部リンク