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- 備忘録 -

【要約】Javaネットワークプログラミングの真髄 第2章 「IPの基礎」

ネットワーク 自学 Java Javaネットワークプログラミングの真髄 要約

参考

第2章 IPの基礎

IP

  • RFC791によるIPの定義：「インターネットプロトコルは，パケット交換方式による複数のコンピュータ通信ネットワークを互いに接続するためのプロトコルである」
  • IPは次の三つの部分から成り立っている
    • ホストのアドレスを決めたり知るためのシステム
    • パケットの形の定義
    • プロトコル本体（パケット送受信時のルールの集まり）
  • IPのバージョンは二つ

ネットワークのアドレスを決めるシステム

ネットワークインタフェイス
  • ネットワークインタフェイスはコンピュータ本体に挿入するカードの形をしたハードウェア
  • ネットワークインタフェイスコントローラ（network interface controller），略してNIC（ニック）
  • NICには複数のIPアドレスを付けることができる
IPアドレス
  • インターネットホストは”IPアドレス”により識別
  • IPアドレスは，そのホストが属するローカルなネットワークを指定する”サブネット”部分と，サブネットワークの中の個々のホストを個々に指定する”ホスト”部分から成る
  • IPv4
    • 32ビット
    • 8ビットずつドットで区切った形で表す（例：192.168.1.24）
  • IPv6
    • 128ビット
    • 8ビットずつコロンで区切った形で表す（例：0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:1）
    • コロンを二つ並べると”そこまではすべて0”を意味する（例：::1）
ドメインネーム
ポート
  • ポートは，そのホスト内の個々のネットワーキングサービスを表す数値
  • サイズは16ビット（1～65535）
  • ポート番号はパケットのヘッダ部分に記載
  • パケットの行き先サービス（アプリケーション）を指定
  • 1～1023番まではすでにサービスの割り当てが決まっている”規定ポート（well-known ports）”
  • 1024～49151までは”登録ポート（registered port）”（OSにより使用の際に管理者権限が必要）
  • ある特定のホスト上の特定のサービスを（IPアドレス，ポート番号）というペアの値（ソケットアドレス）で指定
  • IPアドレスはホストを特定し，ポート番号はホスト上のサービス（ネットワークアプリケーション）を特定する．
ソケット
  • ホスト上の各通信サービスと外部を結ぶ通信接点（endpoint，端点）のことを，ソケットという抽象的な概念で呼ぶ
  • ソケットには，ローカルホスト（そのホスト自身）のIPアドレスとサービスを表すポート番号が結びついている
  • Javaによるソケットの表現
    • Socketクラス
    • ServerSocketクラス
    • DatagramSocketクラス
    • MulticastSocketクラス
ネットワークアドレスを表すクラス
  • InetAddressクラス
    • IPアドレスまたはそれを”解決”したホストネームを表す
    • リモートアドレスを指定するために使う
  • InetSocketAddressクラス
    • ｛IPアドレス，ポート｝または｛ホストネーム，ポート｝というペアを表す
  • NetworkInterfaceクラス
    • ローカルのネットワークインタフェイスを表現する
    • インタフェイスの名前（例：'leo'）とインタフェイスに結びついているIPアドレスのリストで表現される
    • マルチキャストにおいて，ローカルインタフェイスを識別するために使う
特別なIPアドレス

マルチホーミング

  • 複数のIPアドレスを持つホストを，マルチホームホスト（multi-homed host）と呼ぶ
  • ホストがサポートしているアクセス可能なIPアドレスを列挙するコード
Enumeration interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
while (interfaces.hasMoreElements) {
    NetworkInterface intf = (NetworkInterface)interfaces.nextElement();
    Enumeration addresses = intf.getInetAddresses();
    while (addresses.hasMoreElements()) {
        InetAddress address = (InetAddress)addresses.nextElement();
        // …
    }
}

IPv6

Javaでプログラミングするときの違い
  • プログラマはほとんど意識しなくてよい
  • 現在使っているソケットが，IPv4かIPv6かを確認するコード
if (socket.getLocaladdress() instanceof Inet6Address)
    ; // IPv6のソケットを使っている
else
    ; // IPv4のソケットを使っている
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