（本ページは元ページの補足集です）

1 セグメントについて (補足１)

（IPアドレスについては、たとえばこのサイトを参考にして下さい）

• IPアドレスはネットワーク部とホスト部に分けられる。
  • アドレスをクラスA クラスB クラスC などに分類し、 クラス毎にネットワーク部の長さが（規定値として）決まっている
  • ネットマスクを設定することで、その規定値でない長さを選択することもできる。
• ネットワーク部が同じ値である機器が集まった（部分的）ネットワークを「セグメント」と呼ぶ（右図）。
• 同じセグメントにある機器同士は、前章のように、MACアドレスを用いて（例えばイーサネットの方式で） 直接通信を行うことができる。
  • 別のセグメントにある機器と通信するためには、 間にルータなどの中継機器を介して、 （パケット転送により）間接的に通信を行うことになる。

2 アドレスと名前 (補足２)

2.1 IPアドレス と権限移譲

• 上記のように、同一セグメント内の通信でないものは、 IPパケットが外部ネットワークとの境界にあるルータに 送られる（転送を委ねられる）。

• そのルータは次のルータ（目的地に近い方向にあるもの）に パケットを転送する。これを繰り返すことにより、結果的に、 パケットが目的地（宛先アドレスの機器）に届けられる （可能性が高い）。

• その際に、ルータ内で管理している「経路表」を参照して、 次段の送り先を選択する。 経路表は、IPアドレス（のグループ）と送信先の隣接ルータ アドレスの対応関係を現す。

• IPアドレスがグループになっていないとしたら、この経路表のサイズが （IPアドレスの総数はIPv4に限定しても何億という規模になるので）途方もないサイズになる（運用不可能なレベル）。

• IPアドレスは、上位何ビットかが同じ値（残りの下位ビットは違う値）のものでグループ化されている。

  • この、ネットワークを識別する上位ビットのビット長を、 「ネットワークマスク（またはネットマスク）長」と呼ぶ。
  • ネットマスク長として 8,16,24 bit が標準として使われ、 クラスA クラスB クラスC と呼ばれるが、それ以外の 長さのものもよく使われる。

• IPアドレスは全体を国際組織である IANAで管理し、 全体を部分グループに分割してそれぞれを各地域の組織に委譲する形で、

  • 全体として重複が発生せず、かつ、経路表のサイズが 肥大化しない有効な配分が行われている。
  • この委譲のやり方については、この文書などを参照されたし。
  • 日本国内で（上位8bitが）右図のようなパターンの 　　アドレスを（たとえば tracert の結果などの中で） よく見かけるのは、これらのアドレスが日本の管理団体 に委譲されているから。
  • 詳しくは、このページなどを参照。

  

• このように、ドメイン名もIPアドレスも、

  • 重複防止
  • 効率的運営

  の両方の観点から、

  • 全体を国際組織で管轄、
  • 地域別組織などに管理を委譲
  • 階層的な管理体系で運営

  という手法で管理されている。

• これ以外にも、この原理に基づいて運用される番号体系は多々あるが、 ISBN や JAN などのバーコード技術においても、 　　古くから使われてきていることを時々は思い出すようにしよう。 （このページ に解説あり）

2.2 ポート番号

• 通信を司る（IPアドレスに加えてもう１つの）重要な番号が、ポート番号
  • ポート番号を指定する代わりに、それに対応するサービス名 で指定することができる（ことが多い）
    • たとえば前に使った telnetコマンドやputtyアプリケーション（右図）
    • ただし、ブラウザでURLにアクセスする時にドメイン名の（コロンを挟んで）右に指定することができるポート番号、 については、たとえば :http のような指定はできない。
• このポート番号とサービス名の対応関係がどこに書かれているかを （この機会に）確認しておこう。
  1. このフォルダをブラウザで開いてみよう。
  2. アクセス権等の問題で開くことができなかった場合は、 エクスプローラで右図のパス名（に到達できるよう） 順々にクリックして開いていこう。
  3. そこにある services というファイルを確認しておいて下さい。
  これが対応表です。
• このファイル（の形式）はUnix/Linuxで古くから 使われてきた、/etc フォルダのやり方を踏襲している。

2.3 静的ファイルによる解決（dns発展の過程）

• コンピュータ（通信を受け付ける機器を、ホストと呼ぶことも多い）を識別する名前 「ホスト名」についても、同様に、（上記と同じ場所に） hosts というファイルがあり、 ホスト名とIPアドレスの対応関係を示している。（右図）

  • #から始まる行は、コメント行（機械には無視される）。

• このファイルに右図の 8.8.8.8 のような行を追加すると、 このホスト名（右側の名前）が ドメイン名と同様に使えるホスト名として有効になる。

  ping opendns
  tracerrt opendns
  nslookup www.google.co.jp opendns

  のように使えるようになる。

  • このファイルを編集するためには、エディタ（メモ帳等）を 「管理者権限で」起動する必要がある。
  • ちなみにこの ‘8.8.8.8’ というIPアドレスは、 ネット界では有名なアドレスの１つ（検索してみて下さい）。

• インターネットの黎明期には、名前をIPアドレスに変換する（名前を「解決する」とも呼ぶ）仕組みは、 このように各コンピュータで対応表のデータを保持することで事足りていた。

• その後、インターネットの規模の増大につれて、

  1. この対応表をネット上で集中管理し、各コンピュータは サーバに問合せをしてデータを得る
     • 一般ユーザはこのデータの管理の手間が不要
     • この、名前の解決のためのサーバが、「ネームサーバ」
  2. インターネット全体に関する対応表（膨大なサイズの）を あ 一か所で手中管理するのは無理なため、
     • 全体を領域に分割して、領域ごとに管理責任者が管理し
     • かつ、ユーザは全体を１つの構造を持つデータとして認識し扱うことができる、
     ような仕組みが使われるようになり、今に至っている。

• この「領域」のことをドメインと呼ぶ。

  • 元来のDNSは、全体をドメイン（領域）に分割して 分担して管理を行う（という管理形態の）「ネームサーバ」のこと。
  • その各領域の名前を「ドメイン名」と呼ぶ
  • が、その用語を少し拡大解釈して、ドメイン名を付加して 世界中で一意に定まる名前にしてある（少し長い）ホスト名、も「ドメイン名」と呼ばれるようになって今に至っている。

3 DNSの動きを nslookupで追う（実習）

フルサービスリゾルバ の動作を追試験してみよう。

1. ルートサーバをつきとめる

   nslookup -type=ns .

   • ‘.’ がドメイン全体の階層の最上位、根（ルート）を意味する。
   • サーバのドメイン名が13個出力される筈。
   • 以下の作業は（a～g) のどれを使ってもいい（以下同様）。

2. ルートサーバのIPアドレス（これは省略しても大丈夫だが）

   • このときは -type=a オプションは（デフォルトなので）省略していい

3. ルートサーバに、‘jp.’ ドメインのネームサーバを問い合わせる。

   nslookup -type=ns jp. g.root-servers.net

   • 最後のパラメータ（1.の結果の中から適当に１つ選んだサーバ）が、問合せの送り先を意味する。
     • 問い合わせ先を、ドメイン名でなくIPアドレスで指定してもいい。
   • .jp を管轄するサーバのドメイン名が複数（まれに１台だけのこともある）表示される。

4. 次に、前項の結果の中から選んだサーバを問い合わせ先として、 ac.jp. ドメインのネームサーバを調べる。

5. 以下同様にして、一段ずつ深くしていき、最後には、 nagano.ac.jp. を扱うネームサーバに対して、 www.nagano.ac.jp. の、IPアドレス（-type=a） 　を問い合わせてみる。

   • 学内LANから、大学のプライマリサーバ ns.nagano.ac.jp へのアクスが遮断されている可能性があるので、 その際は、セカンダリサーバ（現在、sinetに置かれている）問い合わせを送るといい。

• 実演の例を別ページに示す。
• また、ネット上の関連ページ（たとえばここ）も参照。

DNSについての補足

• 学内から、本学のサーバ（例えば www2.nagano.ac.jpなど）のアドレスを、単純にnslookupで問い合わせると、
  • 学内向けネームサーバ（起動時にDHCPで通知された）に問合せを送り、
  • プライベートアドレス側のアドレス (おそらく 172. から始まるアドレス）が通知される。
• 今回の実習では、そのサーバの、学外向けアドレスを調べるために、右図のように外側から （インターネット全体のルートサーバから辿って）問合せを行おうというもの。
• なので、問い合わせの結果、グローバルなIPアドレスを取得できていなければ、
  • 方法が違っているということなので、
  • 前節のガイドを再確認してみて下さい。