IP Network Skill

• 最新号：2008-08-25
• 発行周期：週刊
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• 創刊日：2001-04-30
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[ IP Network Skill - No. 0019 - ]

‥‥……━━━━━━ IP Network Skill No. 00000019 ━━━━━━……‥‥

《IP Network Skill No.19 -CONTENTS-》
　【１】特集：レイヤ２プロトコル（ATM）
　【２】連載：vol.16 :　ATMのコンフィグ
　【３】トピックス：1998年ネットワークスペシャリスト　その３
　【４】本日の試験対策問題
　【５】本日のマニアック問題
　【６】今週のRFC： RFC3022 - NAPT -
　【７】問題の解答

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┠┼┼┼┴　　　特集：レイヤ２プロトコル（ATM）　　　 　　　┬┼┼┼┨
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　長く続いたレイヤ２プロトコル特集も今回で終わりにしようと思います。
　最後を飾るレイヤ２プロトコルはATMです。

　ATMはAsynchronous Transfer Modeの略で、非同期転送モードと和訳
　されています。決して、Automatic teller machineの方ではありません(爆)

　ATMは非同期ですが、その以前にはSTMというSynchronousの同期の方が
　主流だったようです。TDM(Time Division Multiple access)とか。
　といってもかなり前ですが。

　ATMはヘッダ５オクテット、ペイロード４８オクテット、合計５３オクテット
　（バイト）の固定長セルを用います。結構試験にもでますね。

　ATMはVP(Virtual Path)とVC(Virtual Connection)という概念があります。
　VCがまとまってVPになる、という感じ。具体的には、ヘッダにVPを識別する
　VPI(Virtual Path Identifier)とVCを識別するVCIが書いてあり、
　ATMスイッチはこの番号を見て対応するインタフェースからセルを流します。

　セルは５３バイトですが、これはレイヤ1.5くらいの概念です。
　レイヤ２としては、AAL(ATM Adaptation Layer)というサブレイヤがあり、
　AAL1〜AAL5に分かれて、AAL5がよく使われています。

　AAL5ではAAL5フレームという形でデータが形成され、それがSAR
　(Segmentation And Reassembly)というサブレイヤを経由して、48バイト
　のペイロードに分解されます。

　ATMはこれまで、超高速にデータを転送できるという点で結構期待されて
　いました。しかし、OC-12(622Mbps)を超えてくるとSARの分解機能を担当
　するLSIチップの処理能力がついてこれなくなって、それ以上のスピード
　のものはなかなかでてきません。

　それで、最近はPOS(Packet over SONET)の方が超高速転送では主流に
　なってきています。POSだとOC-192(10Gbps)まで出てきてます。そのうち、
　OC-768(40Gbps)も出てきそうです。 

　ATMはQoSがしっかりしているという利点もありますし、需要がまったく
　なくなったわけではないのですが。
　詳しくは、ATM関連の標準化団体であるATM ForumのHPを参照してください。

　http://www.atmforum.com/

┏━━━━━━━━　連載： Ciscoルータのコンフィグ　━━━━━━━━┓
┃　　　    　    　vol.16 :　ATMのコンフィグ 　　　　　　　　　　　┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

　特集にあわせてルータにおけるATMのコンフィグを載せようと思うのですが
　ルータでATMをコンフィグしなければならない人なんてめちゃくちゃ
　限定されてしまって、普通の人は要らないよ！と言われそうですが、
　簡単に書かせていただきます。。。

　まず、ATMのポートアダプタをルータに入れます。
　Cisco3600以上のでかいルータでないと無いです。
　7200VXRとか7500とかGSRだとコンフィグのし甲斐もありますね。

　Router(config)interface atm 1/0
  または
　Router(config)interface atm 1/0/0

　VIPモジュールを入れているルータでは下側の例のようになります。
　次に、IPアドレスを設定します。

　Router(config-if)ip address 10.1.1.1 255.255.255.0

　PVCを作ってAAL5を使うことを指定します。

　Router(config-if)pvc 1/32
　Router(config-if-atm-vc)encapsulation aal5snap

　この例だとPVCのVPI値が１、VCI値が32です。VCIは0〜31までは特殊な
　用途に使われるため、ユーザトラフィック用には32以上を設定します。
　
　AAL5はMUX encapsulationとかLLC/SNAP encapsulationとかに分かれ、
　まぁだいたいはSNAPを使います。

　ちなみにIOSバージョンにもよりますが、PVCの中でコンフィグできる
　コマンドは以下のようなものがあります。

　Router(config-if-atm-vc)#?
　ATM virtual circuit configuration commands:
　  atm            atm pvc commands
　  broadcast      Pseudo-broadcast
　  class-vc       Configure default vc-class name
　  default        Set a command to its defaults
　  encapsulation  Select ATM Encapsulation for VC
　  exit           Exit from ATM VC configuration mode
　  ilmi           Configure ILMI management
　  inarp          Change the inverse arp timer on the PVC
　  no             Negate a command or set its defaults
　  oam            Configure oam parameters
　  oam-pvc        Send oam cells on this pvc
　  protocol       Map an upper layer protocol to this connection.
　  random-detect  WRED enable
　  ubr            Configure Unspecified Bit Rate (UBR) Service
　  vbr-nrt        Configure Variable Bit Rate (PCR, SCR, and MBS) 

Service

　ABRとか無いみたいで、これなんかも結局使われなくなるのかな、と思う
　この頃。

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　　　トピックス：　1998年ネットワークスペシャリスト その３
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　【問題26】SNMPに関する記述のうち、正しいものはどれか。
　　　１．エージェントからマネージャに例外事象の発生を知らせるＰＤＵ
　　　　タイプを、トラップと呼ぶ。
　　　２．管理オブジェクトとその内容に対する操作制限を定めたものを、
　　　　ＭＩＢと呼ぶ。
　　　３．管理対象装置は、インターネットプロトコルを実装していなければ
　　　　ならない。
　　　４．トランスポート層にはＴＣＰプロトコルを用いるのが一般的である。

　【問題27】ネットワークの制御に関する記述のうち、正しいものはどれか。
　　　１．ＴＣＰはウィンドウサイズが固定のため輻輳（ふくそう）回避が
　　　　できないので、輻輳（ふくそう）が起きると、データに対して
　　　　タイムアウト処理が必要となる。
　　　２．誤り制御のうち、フォワードエラーコレクション方式は、受信側で
　　　　誤りを検出し正しいデータを再送させる方式である。
　　　３．ウィンドウによるフロー制御では、応答確認のあったブロック数
　　　　だけウィンドウをずらすことによって、複数のデータをまとめて送る
　　　　ことができる。
　　　４．データグラム方式では，両端を結ぶ仮想の通信路を確立し、以降は
　　　　すべてその経路を通すことによって，経路選択のオーバヘッドを
　　　　小さくしている。

　【問題28】ＷＷＷブラウザから入力された要求内容に応じて、処理の仕方を
　　変更する柔軟な機能を実現するため，ＷＷＷサーバがもつプログラム
　　組込みの仕組みはどれか。
　　　１．ＣＧＩ
　　　２．ＨＴＭＬ
　　　３．ＳＧＭＬ
　　　４．ＳＳＬ

　【問題29】ＩＳＰ（インターネットサービスプロバイダ）の提供する
　　インターネット接続サービスにおいて、接続するときだけ一時的なＩＰ
　　アドレスの割当てを受ける端末型ダイヤルアップＩＰ接続を利用する
　　端末に関する記述のうち，正しいものはどれか。
　　　１．ＳＭＴＰによってインターネットにメールを発信することは
　　　　できない。
　　　２．インターネット上の他のコンピュータからの、TELNETやFTPの
　　　　サービス要求を受け付けるサーバ機能を実現するために、通常使用
　　　　することができる。
　　　３．グローバルＩＰアドレスやドメイン名を取得する必要はない。
　　　４．通常、ＲＩＰを用いて利用者側のルーティング情報を
　　　　インターネットに渡す。

　【解答26】 １
　【解説26】SNMPの問題って結構多いですね。今度特集を組もうと思って
　　います。２．はよくわかりませんが、MIBは管理情報を定義したものです。
　　３．はIPだけでなくIPXでも良いです。４．はTCPではなく、UDPです。

　【解答27】 ３
　【解説27】１．はウインドウサイズは固定ではありません。２．の
　　フォワードエラーコレクション方式なんて初めて知りましたが、これは
　　送信側で冗長ビット(CRCなど)を付加し、受信側で誤りを検出して訂正
　　する方式だそうです。再送はしません。再送する方式をAutomatic Repeat
　　Request方式というそうです。ネットワーク用語とか、英文を見慣れて、
　　やたらながいカタカナが出ると混乱します...。４．のデータグラム方式
　　とはつまりコネクションレス通信のことです。この説明だとコネクション
　　型なので間違いです。

　【解答28】 １
　【解説28】CGIはインターネットをやっていればよく出てくる言葉なので
　　すぐわかると思います。HTMLはWebページを書く言語、SGMLはStandard 
　　Generalized Markup Languageの略でXMLのように自分でタグを定義
　　できる、文書の電子化を目的とした記述言語だそうです。SSLはSecure
　　Sockets Layerの略で、ネットスケープ社が提唱した、暗号化と認証の
　　プロトコルです。

　【解答29】 ３
　【解説29】１．は、ダイアルアップ接続でメールのやり取りができること
　　くらい、みんな知ってますよね。２．は、常時接続ではないため、
　　サーバ機能を持っていても、切断してしまっては意味がないので使えない
　　でしょう、ということです。フレッツISDNとかで常時接続していれば
　　いいかも。まだこの年には考えられなかったし。３．が正解ですが、
　　グローバルIPアドレスはISPから割当てられるので、あらかじめ取得して
　　おく必要はありません。４．はそんなことしません。ISPにぶらさがって
　　いるネットワークはISPのルータが知っているのでアドレスを流す必要は
　　ありません。

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┌──────────────────────────────────┐
　　　　　　 【　本日の試験対策問題　】
└──────────────────────────────────┘
　〔問題１〕ATMの固定長セルの大きさはどれか。
　　　１．４８ビット
　　　２．５２バイト
　　　３．５３オクテット
　　　４．５５bps

　〔問題２〕SONETは何の略か。
　　　

┌──────────────────────────────────┐
　　　　　　 【　本日のマニアック問題　】
└──────────────────────────────────┘

　〔問題１〕OC-3のOCとは何の略か。また、OC-nの数字nにはどんな
　　　意味があるか。


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*******************<　今週のRFC: RFC3022 - NAPT ->**********************
　RFC参照→　☆　　http://www.xai.nu/cgibin/ipnet/rfc/hd.cgi

　先週、RFC3022のNAT（Network Address Translation）のご紹介をしました。

　NATはIP addressのSource・Destinationを変える技術で、これにより、
　アクセスする外部Network（例えば接続するISPなど）が変わっても、
　Network全体のアドレス振り直しをしなくてもよかったわけです。

　同じくアドレスの変換を行い、配送するのがNAPT（Network Address
　Port Translation)ですが、NATと異なるのは、外部Networkへ出て行く
　時に使えるIPアドレスが1つしかない、ということです。
　（つまり、あるNetworkから送信されるパケットのSource Addressが、
　外部Network上では全て同じ、1つのIPアドレスしか使っていないように
　見えます。）

　このような場合、SourceのIPアドレスだけ見ていたのでは、返ってきた
　パケットをどのホストに送ったらよいのか分からなくなってしまいますよね。
　外部Network上でIPが192.0.0.1しか振られていなければ、そのNetworkへの
　パケットのDestinationは全て192.0.0.1になるわけです。
　これでは、どのホストに送ればよいのか、ルータも分からなくなってしまい
　ます。

　そこで、NAPTという、アドレス変換の際にTCP・UDPのポート番号を
　IPアドレスと一緒に管理しておく技術を使って、外部Networkで使える
　IPアドレスが1つしかなくても通信できるようにしたわけです。

　もう少し具体的に見ていきましょう。RFCの例を使います。

　　10.0.0.10                           138.76.29.7
　　 [HostA]---[RouterA]--WAN--[RouterB]---[HostB]
　　 |    内部N/W    |      外部N/W              |
　　 |<-10.0.0.0/24->|<---138.76.0.0/16--------->|
　　　   　　　　　　　
　例えば、内部Network Address10.0.0.10をもつHostAから外部Network 
　Address 138.76.29.7のHostBへTelnetするとします。

　まず、HostAから来たパケットのDestinationを見て、138.76.0.0/16は外部
　だな、と判断し、WANのLinkへ送ります。このときにSource Addressを外部
　Network（RouterAより右側ですね）でユニークなアドレスへ変換します。
　[10.0.0.1 TCPport:3017] は [138.76.28.4 TCPport:1024]というふうに
　変換されてから、WANへ転送されます。
　（もちろんTCPport番号はユニークなものになっています。）

　この時点でRouterAでは
　[10.0.0.1 TCPport:3017] <-> [138.76.28.4 TCPport:1024]　
　の2つをmappingするテーブルができています。
　このテーブルをもとに、返ってきたパケットのAddress（今度はDestination
　Addressになりますね）を変換します。[138.76.28.4 TCPport:1024] は 
　[10.0.0.1 TCPport:3017] に変換されて、10.0.0.1のHostAへ正しく転送
　できるのです。

　RouterAでの変換のprocessをまとめるとこうなります。

　　10.0.0.10                          138.76.29.7 　
　　[HostA]----[RouterA]--WAN--[RouterB]---[HostB]
         S[10.0.0.0:3017]            
                 ↓　　　　　
         S[138.76.28.4:1024]　------>>
         D[138.76.29.7:23]

　==================================================

　　10.0.0.10                           138.76.29.7　
　　[HostA]---[RouterA]--WAN--[RouterB]---[HostB]
　　         S[138.76.29.7:23]
　　  <<---- D[138.76.28.4:1024]       　        
　                  ↓　　　　　        
　　         D[10.0.0.0:3017]   

※S=Source IP Address
  D=Deatination IP Address

　*RouterAではDestinationのport番号も管理します。

　さて、外部Networkで唯一使えるIPアドレスがRouterの
　WANインターフェイスにconfigされた場合（上記の例でいうと
　RouterAのWANインターフェイスが138.76.28.4）でも、NAPTのRouterは
　TCP・UDPセッションがローカルネットワーク内のHost（ex.HostA）から
　張られたものか、あるいは自分（RouterA）が張ったものか、も
　区別できないと困りますよね。

　そこで、inboundのセッションに付いては（つまりRouterAに対して
　TCP・UDPセッションが張られた場合）は、Destinationのportが
　staticにローカルネットワークの別nodeにmappingされていなければ
　直接NAPT routerをターゲットにしたセッションだと判断しています。

　NAPTが必要な場合、TCP・UDPのセッションはローカルNetwork（上記の
　例でいうとRouterAより左側）から張るのが必須です。（DNSがあれば
　別です。）

　また、ICMPも（REDIRECTmessage以外なら）NAPTと同様の仕組みで
　使えます。ICMPの場合はQueryを発するHostがIDをつけますが、Queryに
　応答するHostはそのIDを変更しませんので、このIDがNAPTでの
　port番号の機能と同じように使えるのです。

　ちょっと説明が複雑になりましたが、なんとなくでも感じがつかめた
　でしょうか？
　相変わらず、ご質問も随時お受けしておりますので、ご不明な点など
　ございましたらお知らせください。

========================================================================

　【解答】

　《試験対策問題》
　　　（問題１）３
　　　（問題２）Synchronous Optical Network
　　　　　　　　　　　
　《マニアック問題》
　　　（問題１）OC = Optical Carrier Level
　　　　　　　　n は 速度が51.840Mbpsの倍数になることを示す。
　　　　　　　　例えば、OC-3なら51.840×3 = 155.250Mbps

　【解説】

　《試験対策問題》
　　（問題１）
　　　　ATMのセル長は53バイト=53オクテットです。単位に気をつけましょう。

　　（問題２）
　　　　SONETは光ファイバで情報伝送の符号化（変換方式）を定めたアメリカ
　　　　の規格です。これをもとに国際標準になったのがSDHです。

　《マニアック問題》　
　　（問題１）　　　
　　　　今後どんどんOC-nのnが増えていくでしょう。どんどん速くなる、
　　　　ということですね。

========================================================================

−あとがき−
　情報処理技術者試験の願書受付が本日締切りです！
　情報処理技術者試験センターでインターネット受験申し込みができます。
　http://www.jitec.jipdec.or.jp/
　受験しようとして忘れている方、お急ぎを。
　わたしは夏風邪を引いてしまって大変です。
　健康管理に気をつけましょう。
　外は熱いし、中は寒いので。
  (adzuki)

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………………………………………………………　　　　　　　　　　 
　IP Network Skill vol.000019 　08/03/01
　発行者：adzuki　http://www.xai.nu/ipnet  
……………………………… ipnet@xai.nu ……　　　　　　　　　　 

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