TCP/IPは各階層で送信されるデータにヘッダをつけて送信している

パケットの送信処理

1. アプリケーションの処理

   アプリを起動してメッセージを送信する その時、符号化の処理が行われる。(OSIのプレゼンテーション層の役割) また、複数送信の場合はまとめて送信する(OSIのセッション層の役割)

   そして、メールを送信する際はTCPコネクションの確立を支持する

2. TCPモジュールの処理

   アプリケーションからの指示通り、TCPヘッダをつける

   TCPヘッダには、

   • 送受信ホストを識別するためのポート番号
   • データが何バイトなのかを示すシーケンス番号
   • データが壊れていないことを保証するチェックサム

   が含まれる

3. IPモジュールの処理

   TCPヘッダの前にIPヘッダをつける

   IPヘッダには、

   • 宛先のIPアドレス
   • 送信元のIPアドレス
   • 次に続くのがTCPなのかUDPなのか

   が含まれる

   IPパケットが完成したら、経路制御表(ルーティングテーブル)を参照して IPパケットを次に受け渡すルータやホストを決定する

   MACアドレスがわからない場合は、ARPを利用して調べる。

   そして、ネットワークインターフェースで送信処理をしてもらう

4. ネットワークインターフェースの処理

   最後にイーサネットのヘッダがつけられる

   イーサネットのヘッダには、

   • 宛先と送信元のMACアドレス
   • イーサネットタイプ

   が書き込まれている

   以上の処理をして作られたものが物理層へ送られる。

   そして、送信処理中にFCS(Frame Check Sequence)がハードウェアで計算され パケットの最後につけられる。

   FCSはノイズなどによってパケットが壊れたことを検知するもの

データリンクを流れるパケットの様子

パケットが流れる時は、先頭にイーサネットのヘッダがつき、 その後ろにアプリケーションのヘッダがつく

それぞれのヘッダには少なくとも

• 宛先と送信元のアドレス
• 上位層のプロトコルが何を示すのかの情報

は必ず入っている

パケット受信処理

1. ネットワークインターフェースの処理

   イーサネットヘッダの宛先MACアドレスが自分宛かどうかを確認 自分宛でなかったら破棄

   そしてIPを処理するルーチンに渡す

2. IPモジュールの処理 宛先IPアドレスが自分のホストIPアドレスと一致していたら、そのまま上位層のプロトコルを調べる

3. TCPモジュールの処理 チェックサムを計算して、ヘッダやデータが壊れていないかを確かめる また、ポート番号を調べて、通信を行なっているアプリケーションを特定する