IP Network Skill

• 最新号：2008-09-29
• 発行周期：週刊
• 読んでる人：1742人
• 創刊日：2001-04-30
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[ IP Network Skill - No. 0094 - ]

‥‥……━━━━━━ IP Network Skill No. 00000094 ━━━━━━……‥‥

　　┏━┓　
　　┃目┣━┓　　　　　　　　　《IP Network Skill No.94 -CONTENTS-》
╋━┗━┫次┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━……‥‥
┃　　　┗━┛　　　　　　　　　 
┃【１】【学習のてびき】：MTUサイズ
┃【２】【本日の試験対策問題】：MTU関連
┃【３】【オススメの本】：ハッキング入門（悪用厳禁）
┃【４】【問題の解答】
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━……‥‥

　【まえがき】
　週末、急に体がだるくなって熱と筋肉・関節痛にうなされました。
　人ごみに行ったので何かのウイルスに感染してしまったのか？
　と思ったのですが、その日は１日様子を見てました。
　（あとがきに続く）

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┠┼┼┼┴　　学習のてびき： MTUサイズ　　　　　　　　　　  ┬┼┼┼┨
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　+----+---------------------+--+
  |L2H |  MTU                |  |
  +----+---------------------+--+
       +----+----------------+
       |L3H | L3 Data        |
       +----+----------------+
            +----+-----------+
            |L4H | MSS       |
            +----+-----------+

　図でL2Hはレイヤ２（データリンク層）のヘッダを指して、イーサネットや
　PoS、PPPのヘッダです。データリンク層のプロトコルにはそれぞれ一度に
　転送できるフレームの最大サイズが決まっています。
　イーサネットの場合、1500バイトです。その他、
　　ダイアルアップモデム：576バイト
　　PPPoE (フレッツADSLなど）: 1492 or 1496バイト
　　PoS、ATM(AAL5) : 4470バイト

　ちなみにイーサネットの場合、最低でもフレーム長は64バイト以上にしない
　といけません。これはCSMA/CDという通信方式で電気信号を扱う上で必須です。

　L3Hはレイヤ３（ネットワーク層）のヘッダ、つまりIPヘッダです。
　IPヘッダはオプションが何もなければ20バイトです。
　IPヘッダにはLength（長さ）フィールドがありますが、この長さはヘッダ＋
　ペイロード（データ部）の合計です。この値がMTUより小さくなければフラグ
　メント（分割）されてしまいます。
　RFC791にはIPのMTUとして576以上、という値が指定されています。

　L4Hはレイヤ４（トランスポート層）のヘッダです。
　TCPの場合、オプションが無ければ20バイト、UDPの場合8バイトです。
　TCPの場合、MSS (Maximum Segment Size；最大セグメントサイズ) という
　値で一度に転送できるアプリケーションデータの大きさを決めます。
　このMSSは下位レイヤに依存します。 

　MTUサイズが経路途中のデータリンクで異なる場合、もっとも小さいものに
　あわせられます。あるいは、途中のルータなどでフラグメントされます。
　しかしフラグメントすると同じデータを送るのに分割されたヘッダが余分に
　なり、通信効率が悪くなります。

　そのためパソコンや自宅のルータなどでMTUサイズを指定できればそこで
　制御させると通信効率が上がり、データのダウンロードなど早くなります。

　ある目的地までの最小MTUを測ってみましょう。
　pingコマンドで、"-f"オプション、つまりフラグメントなし（IPヘッダの
　Don't Flagmentビットを立てる）を指定します。
　次に"-l"オプションで送信するデータのサイズを決めます。

C:\>ping -f -l 1372 xai.nu

Pinging xai.nu [210.166.241.107] with 1372 bytes of data:

Reply from 210.166.241.107: bytes=1372 time=10ms TTL=223
Reply from 210.166.241.107: bytes=1372 time<10ms TTL=223
Reply from 210.166.241.107: bytes=1372 time<10ms TTL=223
Reply from 210.166.241.107: bytes=1372 time=10ms TTL=223

Ping statistics for 210.166.241.107:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum =  10ms, Average =  5ms

　上の例では、1372バイトのフラグメントしないデータをxai.nuというホスト
　に送ったら返事が返ってきました。

C:\>ping -f -l 1373 xai.nu

Pinging xai.nu [210.166.241.107] with 1373 bytes of data:

Packet needs to be fragmented but DF set.
Packet needs to be fragmented but DF set.
Packet needs to be fragmented but DF set.
Packet needs to be fragmented but DF set.

Ping statistics for 210.166.241.107:
    Packets: Sent = 4, Received = 0, Lost = 4 (100% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum =  0ms, Average =  0ms

　1373バイトで送ってみたら、「フラグメントが必要だけどDFビットが立って
　いてフラグメントできませんでした、なので送信できませんでした。」と
　いう結果になります。

　つまり、この場合、pingしたパソコンからxai.nuまでの経路における最小
　MTUサイズは1372バイトだった、ということになります。

　ISPではデータをL2TPとかPPPoEoAとかトンネリングしてユーザのデータを
　転送してあげることが多いです。そのため、カプセル化したときのヘッダが
　オーバヘッド（余分）になって、実際に送るデータ部分を小さくする必要も
　あります。
　

━━━≪今週のオススメ本≫━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
―――――――――――――――――――――――
　☆★☆　ハッキング入門（悪用厳禁）　★☆★
―――――――――――――――――――――――
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╋━━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━━━━━━━━━━……‥‥
　　　┃本┃日┃の┃試┃験┃対┃策┃問┃題┃　
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　〔問題１〕通信ネットワークにおいて、1回の転送で送信できるデータの最大値
　　　　　を示す値のことを何と言うか。
　　　　１．MSS
　　　　２．MSU
　　　　３．MTS
　　　　４．MTU

　〔問題２〕次のうち誤っている記述はどれか。
　　　　１．MTUサイズが大きいほど通信効率が良くなり、転送レートが上がる。
　　　　２．経路途中で送信データがMTUサイズを超えるとフラグメントされる
　　　　　こともある。
　　　　３．MTUサイズはデータリンク層のプロトコルによって規定されており、
　　　　　ユーザが変更することはできない。
　　　　４．イーサネットのMTUサイズは通常1500バイトである。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
　解┃答┃と┃解┃説┃
　━┛━┛━┛━┛━┛

　《本日の試験対策問題》
　　（解答１）４
　　（解説１）MTUはMaximum Transfer Unitの略です。１．のMSSはTCPで使われ
　　　　る、アプリケーションデータをセグメント化するときのサイズです。
　
　　（解答２）３
　　（解説２）MTUサイズはデフォルト値（初期設定値）は決まっていますが、
　　　　パソコンやルータの設定をユーザが変えることはできます。
　　　　フラグメントは転送効率を下げるのであまり使われず、RFC1191にある
　　　　Path MTU Discoveryという仕組みを使い、ICMPパケットで経路内の最小
　　　　MTUサイズを通知することが多いです。
　　　　
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━


◆◆◆◆◆◆　┃ あとがき ┃　◆◆◆◆◆◆

　（まえがきから続く）
　翌日多少だるさが抜けたのですが、念のため病院へ。
　熱は下がっており、インフルエンザだとそんな早く熱が
　下がらない、とのこと。
　食欲が無く、結果は急性胃腸炎。
　変なもの食べたのか。。。

　二十歳を過ぎると年とともに必要なカロリーは低くなる
　そうで、若い頃と同じ食事をしてはいけないと感じました。
　あと、よく噛んで食べましょう。（自分に言い聞かせる）
　よく噛むと満腹中枢が刺激されて少量でもお腹がふくれる
　らしい。ダイエット効果もありそうですね。

　外は寒くて中は暖かいので胃腸はその変化が激しいと
　弱るようです。胃に優しい食生活を心がけたいものです。　

　adzuki

………………………………………………………　　　　　　　　　　 
　IP Network Skill vol.000094 　02/07/03
　発行者：adzuki　http://www.xai.nu/ipnet  
……………………………… ipnet@xai.nu ……　　　　　　　　　　 

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