Q&A
ルーティングをなんだと思っているのでしょうか？質問者の思うルーティング（脳内定義）を文書化してみてください。
OSI参照モデルの理解に苦戦しております。
各層ごとにプロトコルを分けた図をよく目にするのですが、実際の通信においてプロトコルはどのように利用されるのでしょうか。
例えばAさんからBさんにメールを送信します。疑問点は
1.各階層から選ばれるプロトコルは複数あっても良いのでしょうか。(この時の階層はOSI参照モデル,TCP/IPのどちらで考えるべきでしょうか)
一つだけであるならば、
2.インターネット層でIPを選択した場合OSPFによるルーティングは出来ないのでしょうか。
複数選択可能であるならば、
2.例えばIPヘッダの「プロトコル」の部分に複数情報を入れられるということでしょうか。
またルーティングについて、
3.自律システム内ルーティングであるIGPの種類としてRIPやOSPFがあるという認識ですがIGP(プロトコル番号:9)とOSPF(プロトコル番号:89)は共にネットワーク層のプロトコルであると知りました。IGPはルーティングプロトコルの総称ではなくプロトコルそのもので選択可能なのでしょうか。
4.ルーティングはネットワーク層で行うものであるという認識ですが、RIPがなぜアプリケーション層に入るのか分かりません。
いずれかでもお答えいただけたら嬉しいです。
かなり考えましたが未熟者ですので、無知なことを言っているのかとも思いますが、ご教授お願いいたします。
「1.各階層から選ばれるプロトコルは複数あっても良いのでしょうか。」という質問が出てくる理由もよく分かりません、一度実装を試してみてはどうでしょうか？
※物理層は詳しくは分かりませんが。
> かなり考えましたが未熟者ですので
IPヘッダの「プロトコル」とまで単語を特定できているのなら、「考える」はおいておき実装に必要な情報（RFC：http://srgia.com/docs/rfc791j.html）を漁ってみましょう
ありがとうございます。
ルーティングはコストのかからない通信経路をネットワーク層で決めること
というイメージです。
そうですよね。机上だけの理解になってしまいがちなのですが脳内イメージも持つことができておらず、実践はハードルが高いと考えてしまいます。
ルーティング＝ネットワーク層に限ると思ってるという事は、ルーティング＝IPルーティングのイメージが先行している事ですね
IPルーティング以外だと一般的にはスイッチって言葉の方が使われていると思うので、L2スイッチとかで検索すればイメージ払拭出来ると思います。
> 実践はハードルが高いと考えてしまいます。
自分も作った事はないですけど、rustとかだと普通にパケットキャプチャーのサンプルプログラム転がってるので試してみたらどうでしょう？
ありがとうございます。まさにルーティング＝IPルーティングのイメージです。L2スイッチがMACアドレスを元にして送信相手に信号を流すこともルーティング ということですか。
回答2件
0
何でもかんでも一気に理解するというのは、
相当難しい事です。
徐々に理解を深めることを推奨します。
その上で、
＞＞1.各階層から選ばれるプロトコルは複数あっても良いのでしょうか
OSI参照モデルはあくまでモデルです。TCP/IPは実装です。
＞＞2.インターネット層でIPを選択した場合OSPFによるルーティングは出来ないのでしょうか。
今時IP以外の選択は（無いとは言いきれないが）考え無くて良いでしょう。
そして、普通にOSPFでルーティング情報を取得・配布可能です。
＞＞2.例えばIPヘッダの「プロトコル」の部分に複数情報を入れられるということでしょうか。
入れられません。OSが複数のプロトコルを同時に受け入れる
設計はありません。そんなの難しすぎます。
＞＞3.自律システム内ルーティングであるIGPの種類としてRIPやOSPFがあるという認識ですが
そうです。それが何か？
＞＞IGPはルーティングプロトコルの総称ではなくプロトコルそのもので選択可能なのでしょうか。
IGRPと勘違いしていませんか？
＞＞4.ルーティングはネットワーク層で行うものであるという認識ですが、RIPがなぜアプリケーション層
誰だ！そんな変態な事を言ったのは？
投稿2020/10/05 12:27
総合スコア923
ありがとうございます。
通信の全体像を理解したかったのですが、規模が大きく複雑で理解ができませんでした。
項2 についてIPをプロトコルを採用した上でOSPFも採用するということでしょうか。
OSI参照モデルがモデルということはわかりましたが。TCP/IPは実装という感覚が持てないため、もっと勉強します。
0
ベストアンサー
1.各階層から選ばれるプロトコルは複数あっても良いのでしょうか。
一度にはひとつです。ただしOSIは「モデル」ですので、現実は同じ階層がさらに分かれていたり、入れ子になってたりします。
2.インターネット層でIPを選択した場合OSPFによるルーティングは出来ないのでしょうか。
OSPFプロトコルのネットワーク層にIPは使えません。一方、IPネットワークのルーティングプロトコルとしてOSPFは使えます。この二つの言い方を区別しましょう。ルーティングというのはルータ間の制御の一種を担うある種のアプリケーションであり、メールやWebと並列関係にあります。
3.IGPはルーティングプロトコルの総称ではなくプロトコルそのもので選択可能なのでしょうか。
プロトコル番号9のIGPは、ベンダ独自のIGPのために予約してあるものです。RIPやOSPFなどの標準のIGPと同列のものです。実際にCisco独自のIGRPが有名です。総称としてのIGPとは区別しましょう。
4.ルーティングはネットワーク層で行うものであるという認識ですが、RIPがなぜアプリケーション層に入るのか分かりません。
ここに項2の回答コメントが生きてきます。まず、RIPもOSPFもルータ間の通信で実現されるネットワーク制御アプリケーションです。RIPはUDP上で動作するため、この位置で正しいです。そのためむしろOSPFがネットワーク層にしか描かれていないのが不正確であると考えてください。逆に、ルーティングプロトコルが作り上げる対象となるのが、ネットワーク層です。
項2と合わせて、ルーティングプロトコルを制御アプリケーションとして捉えるのか、ネットワーク層を制御するという機能として捉えるのか、区別しましょう。この二つをしっかり区別することで、質問者様の理解が深まるものと思います。
投稿2020/10/05 13:02
編集2020/10/05 13:12
総合スコア3266
＞＞RIPはUDP上で動作するため、この位置で正しいです
異議ありですね、arpやndpがL3と言っているのに等しいです。
どこの階層で通信しているかではなく、
どこの階層の為の通信であるかが重要でしょう。
宗教戦争は嫌いなので、反論されたらすぐ謝りますが。
ありがとうございます。
項１について、質問に画像を追加したので見ていただきたいのですが、同じ階層がさらに分かれていたり、入れ子になっていたりするということは画像のようなフレームはモデルであり実際はIPヘッダ部分が二重に存在できたりするということでしょうか。データ部分の最大サイズを超えた時はフレーム自体が別れるのでしょうか。
また、例えばメールのやりとりをする時、コネクション確立時のフレームとメール本文を送信するフレームは別物で１回のやり取りにつき沢山のフレームが行き交うということでしょうか。
項2 についてネットワーク層にIPを使うことと、IPネットワークは別物なのでしょうか。
OSI参照モデルがあくまでモデルであること、ルーティングプロトコルの位置決めについて知ることができとても感謝しています。
項1の前半の解釈はあっています。後半の解釈は回答意図ではありません。前半の例としてVPNという技術があります。https://www.infraexpert.com/study/ipsec6.html のESPトンネルモードの図をご覧ください。IPヘッダが二重になっていることがわかるでしょう。VPNの理解はTCP/IPの応用なので、今は、こういうものがあるのだ、という程度に認識してください。VPN以外にもこういった入子構造はいろいろあり、ネットワーク技術の最先端かつよく使われる技術となっています。ちなみにVPNの場合は、トータルが最大サイズとなり、内側のIPパケットは最大サイズよりも小さくなる必要があります。
項2および項４は、ルーティングには２面性があるということを説明しています。hana_yama_san様がここのコメントでよい説明をされていますが、(1)ルーティングを通信の１種と考えて自身が何のプロトコルで構成されているかを考える面と、(2)ルーティングを別の通信のための支援機能だと考えて支援対象となる別の通信が何のプロトコルであるかを考える面との、２面です。最初に提示された図や私の説明は(1)の立場でのものです。一方、質問者様の理解は、この(1)(2)が適宜混同されているため、わかりにくくなっているように思います。常に、どちらの側面を考えているのかをはっきりさせましょう。なお、最初の図も(1)の立場でRIPを書きつつOSPFでは微妙に(2)の立場を意識しているようには思います。hana_yama_san様のご意見通り、普段は(2)の立場で一貫したほうがわかりやすく、特別に(1)の話題になったときだけ頭を切り替えるのが、よさそうです。
ありがとうございます。
トンネルモードとトランスポートモードについても勉強したことがあります。個々の機能については覚えるように理解してしまうのですが、広い視野で繋がりを見ようとすると混乱します。こちらの項目についてもトンネルモードの方が暗号化範囲が広いのにも関わらず遷移先URLの図ではトランスポートモードの方が広範囲のセキュア通信をしているように見えることが疑問でした。
ただ今回の質問に対してこちらの例を挙げて頂き、確かにそうだと府に落ちました。追加されたIPヘッダのプロトコル番号は4番のIPv4になるのでしょうか。
ルーティングの２面性については言葉で説明できるほど理解しきれていませんが、なんとなくのイメージが湧いたように思います。(2)ルーティングを別の通信のための支援機能だと考えて支援対象となる別の通信が何のプロトコルであるかを考える の時はIPヘッダが二重になっているイメージでしょうか。
前半の件は当初のご質問からは乖離しており、新たにご質問を立てるようにお願いします。
後半の件は、前半の件とは全く無関係ですので、理解が違っています。もう少し咀嚼して、また分からなくなったところで新たに質問してください。
この場はチャットではありませんので、質問回答そのものが正しいと理解した時点でクローズ下さい。新たな質問は何回でも立てて構いません。
前半の文については申し訳ございません。
お聞きしたかったことは２重のIPヘッダになる際例えばトンネルモードで追加されるヘッダ中のプロトコル番号は4番のIPv4でOSPFをカプセル化するIPヘッダ中のプロトコル番号は89番のOSPFと言った認識で良いかということだったのですが、こちらも認識違いでしょうか。
通信のための支援機能のイメージがもてるようもっと勉強します。
以下、今までのコメントの再掲です。
VPNの理解はTCP/IPの応用なので、今は、こういうものがあるのだ、という程度に認識してください。
当初のご質問からは乖離しており、新たにご質問を立てるようにお願いします。
すみません。後半については乖離している認識はありませんでした。
たくさん教えていただきありがとうございました。
ひとつずつ丁寧に解説していただいたお陰で、イメージが少しつかめてきました。
とても感謝しています。
入れ子になっている例については当初の質問範囲にあるものではなく、私が回答で例外もあるという説明の中で紹介したものです。よって、入れ子の話に質問を繰り返すのは、当初の質問の範囲外としました。この場は、質問者様が自分で調べた上で、どうしても分からないことを、基本一問一答で聞く場です。まずは、入れ子をご自分で調べて、その上で不明点あれば、遠慮なく新規にご質問お願いします。
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