Ethernetフレーム上のサブネット情報について

Question

ネットワークの勉強中で、とても疑問に感じたことがあり、自分なりに色々調べたつもりなのですが、どうしても解決できなかったので質問させて頂くことにしました。

Ethernetフレーム上では、サブネットの情報を何処で理解しているのでしょう？
ＴＣＰ/ＩＰの各階層のヘッダ情報をくまなく調べたつもりなのですが、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレス、ポート番号等、ネットワーク環境に必要な情報は揃っているのに、サブネットだけがどこにも見当たりません。

初心者の質問にお手数をお掛けしますが、よろしくお願いします。

Answer 1

10.1.243.20 というIPアドレスのマシンAがあって、サブネットが255.255.255.0
である場合は、マシンAは10.1.243.～ というネットワークに属しているというのはわかりますか？
このネットワークを、簡単のためMと呼びますね。

10.1.242.15 というIPアドレスのマシンBがあって、サブネットが255.255.255.0
である場合は、マシンBは10.1.242.～ というネットワークに同様に属しています。
このネットワークも、簡単のため、Nと呼びますね。

ネットワークMには、ルータがあり、ネットワークNのルータとつながっているのも大丈夫でしょうか？

ルータは、宛先不明のときの相談役として、デフォルトゲートウェイに設定されていることが
通常です。

さて、具体的に、10.1.243.20 のマシンAから、10.1.242.15 のマシンBにパケットを送る際に、
どういうことが起きてるかといいますと・・・（かいつまんで概念だけですが）

マシンA：
「おやおや。10.1.242.15 なんて、サブネットで考えると、所属してるネットワーク違うなぁ。
これじゃあ誰かわからないから、僕の所属するネットワークのデフォルトゲートウェイのルータに任せちゃおう」

ネットワークMのルータ：
「ほうほう、10.1.242.15か。サブネットで考えると、ネットワークNの所属だな。
そっちのネットワーク管轄しているルータなら知ってるぞ。そいつに任せよう。」

ネットワークNのルータ：
「はいはい、10.1.242.15ね。私の所属のPCだから、わかりますよ」

マシンB：
「お、パケットが届いた。送信元は10.1.243.20？ 誰だかわからないけど、返信するときはデフォルトゲートウェイのルータに送っておけば届くだろ。」

という具合で、やりとりされます。
Ethernetフレームの話もでてるので、厳密には、MACアドレスとIPが対応づけされてたりしますが、
サブネットの使われ方はおよそこんな感じで、単なるネットワークを区切るための、ネットワーク機器やPCでの設定値なのです。

Comments

[shun_kino]

丁寧で分かり易い解説を頂きまして有難うございました。

つまり、サブネットが利用されるタイミングは、ノードがデータ送信を行うときという感覚なのですね。
また、データを受け取ったデフォルトゲートウェイのルータも、送信先のノードにデータ転送するインターフェースを特定する際にサブネットを使うという解釈をしました。

なるほど、ますます理屈が繋がりました。
ありがとうございました。

Answer 2

ネットワークを流れるデータにはサブネットという概念はありません。つまり、サブネットマスク値のような情報はIPヘッダー内（それ以外も含めたデータ全体においても）に存在しません。
ルーターやホストなどのネットワークノードが、IPパケットをどのネットワークインターフェースへ送り出したらよいかを判定するために、IPヘッダー内の宛先アドレスを分析する。サブネットとは、その際に適用される判定条件です。

Comments

[shun_kino]

迅速なご回答を頂きまして有難うございました。
なるほど、つまりサブネットを判断しているのは、各ネットワークノードが個々に判断しているということなのですね。
確かに、ご教授頂きましたとおりネットワークの流れに対してサブネットは必要ではないことに気が付きました。

本当に有難うございました。