ネットワーク

基本の仕組み

IPは宛先へパケットを届ける役割を担い、TCPは順序や再送などで信頼性を補います。DNSは名前に対応するIPアドレスなどを問い合わせます。

IPv4の/24は先頭24ビットがネットワーク部で、残り8ビットがホスト部です。通常のサブネットでは全0と全1を除く254個をホストへ割り当てられます。

一般にホスト部がnビットなら、割当て可能なホスト数は2^n−2個です。/26ならホスト部は6ビットで62個、サブネットマスクは255.255.255.192です。IPアドレスとサブネットマスクのANDを取るとネットワークアドレスが求まります。

DNSと暗号化を混同しないことが重要です。また、2台を結ぶだけの/31（RFC 3021）のような特別な利用法では、一般的なホスト数の式がそのまま当てはまりません。

層ごとの通信の役割

OSI基本参照モデルは通信の機能を7層に分けます。IPはネットワーク層でネットワーク間の転送を、TCP・UDPはトランスポート層でアプリケーションへの受渡しを担います。TCPは信頼性のある転送、UDPは接続確立なしの軽量な転送です。

DNSは名前解決、HTTPはWebの要求・応答、TLSは通信の保護を担います。通信相手のアプリケーションはポート番号で区別し、HTTPは80番、HTTPSは443番、DNSは53番、SMTPは25番が標準です。

NAPT（IPマスカレード）は、社内のプライベートIPアドレスとポート番号の組を、グローバルIPアドレスとポート番号の組へ変換し、複数の機器で一つのグローバルアドレスを共用します。