全体の通信の流れ

これまで説明したきた内容で、全体の通信の流れをまとめます。

前提

 今回説明するネットワークは以下の通りで、PCからWebサーバーであるwww.aa.bbを参照したいとします。

通信の流れ1

ダイナミックルーティング

 図の通り、ルーター間はダイナミックルーティングで常に経路のやりとりをしているため、どちらにDNSサーバー、Webサーバーがあるか等を把握しています。

通信の流れ2

 小規模なネットワークの場合は、スタティックルーティングで行っている場合もあります。

DHCP

 パソコンを起動すると、DHCPによりIPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、優先DNSサーバー、代替DNSサーバーが自動的に割り振られます。

 図の場合、デフォルトゲートウェイと優先DNSサーバーはルーターAに設定されます。

通信の流れ3

 手動で設定している場合もあります。

DNS

 InternetExplorerやFireFox等のブラウザを起動しURLでwww.aa.bbと入力すると、優先DNSサーバーと通信しなければいけないのですが、まずはサブネット範囲の確認です。

 例えばパソコンのIPアドレスが192.168.1.10でサブネットマスクが255.255.255.0の場合、サブネットは192.168.1.0になります。優先DNSサーバーのIPアドレスが192.168.1.1であった場合、同一サブネットにあるため直接通信出来ると判断します。

 この場合、パソコンでは優先DNSサーバーのIPアドレスのMacアドレスを知るためにarp解決を行います。

通信の流れ4

 優先DNSサーバーのMacアドレスが分かったので優先DNSサーバーに対してwww.aa.bbのIPアドレスを問い合わせますが、すぐに回答されません。

通信の流れ5

 優先DNSサーバーはARP解決をした後、ルーティングによりルーターを経由しながらその他のネットワークに接続されているルートサーバー、bbを管理しているサーバーと通信し、aaを管理しているサーバーのIPアドレスを教えて貰います。

 最終的にはそのaaを管理しているサーバーからwww.aa.bbのIPアドレスを教えて貰います。

通信の流れ6

 優先DNSサーバーはwww.aa.bbのIPアドレスが分かったので、パソコンにそのIPアドレスを回答します。

通信の流れ7

やっと通信

 パソコンはwww.aa.bbのIPアドレスが分かったので通信しますが、まずは自分のIPアドレスとサブネットマスクから自身のサブネットの範囲に通信先のIPアドレスが含まれているか判断します。

 例えばパソコンのIPアドレスが192.168.1.10でサブネットマスクが255.255.255.0の場合、サブネットは192.168.1.0になります。通信相手が172.16.1.10だとサブネット範囲外になるのでデフォルトゲートウェイに通信を送り、ルーティングで相手先まで届けて貰う必要があると判断します。

 デフォルトゲートウェイは192.168.1.1ですが、上のarp解決で既にarpテーブルに載っているのでarp解決を行わずデフォルトゲートウェイに通信を開始します。

通信の流れ8

 その後は「ルーティング」で示した通り、www.aa.bbのWebサーバまで通信が届き、サーバー側でポート番号を見てWebサービスの処理をします。

通信の流れ9

まとめ

 簡単にまとめると以下の通りになります。

通信の流れ10

 この間、必要に応じて同一サブネットか判断して直接通信するか、デフォルトゲートウェイに中継して貰うか判断する、Macアドレスに変換するためにARP解決を行うという処理が入る事になります。

サイト関連1

基本編「IPアドレスの設定
基本編「ルーティング
基本編「Macアドレス
基本編「ARP

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初級ネットワーク講座「通信ネットワークの仕組み
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