IPデータグラム構造

２００２年７月１０日

森田亙昭

IPの機能

・IPアドレスを用いた位置情報の機能

・IPパケットを用いたコネクションレス型のデータ通信

・経路制御

IP:ネットワーク層の機能を実現するプロトコル

トランスポート層から依頼されたデータをIPパケットとして、

目的とするあて先に送り届ける

○特徴

IPデータグラム

IPデータグラムとは・・・

•IPにおけるデータの基本単位（パケット）

•データは、データグラム単位に分割され、伝送される

•あるデータのかたまりに、宛先/送り元アドレスなど

が含まれたヘッダの付いたもの

IPヘッダ IPデータ

バージョンヘッダ長サービスタイプパケット長

識別子フラグフラグメントオフセット

生存時間プロトコルヘッダチェックサム

送信元IPアドレス

宛先IPアドレス

オプションパディング

IPデータ

IPデータグラムのフォーマット

０４８１２１６２０２４２８３１

●バージョン

◇IPプロトコルのバージョンを示す(現在は４)

●ヘッダ長

◇IPヘッダ自体（データ以外の部分）の長さを示す

◇単位は３２ビット

◇IPヘッダは最大６０オクテット（1オクテット＝８bit）

（通常は５＝２０オクテット）

●サービスタイプ（TOS）

◇送信しているIPのサービス品質を示す

ビット意味

０１２優先度

３最低限の遅延

４最大限のスループット

５最大限の信頼性

６最小限の経費

７未使用

サービスタイプの各ビットの意味

この値はアプリケーションによって指定されていて

アプリケーションの特性に合わせてTOSを設定することが

奨励されている

しかしこのTOSの実現はかなり難しい

現在のところほとんどのネットワークでは

これらの要求は無視されている

バージョンヘッダ長サービスタイプパケット長

識別子フラグフラグメントオフセット

生存時間プロトコルヘッダチェックサム

送信元IPアドレス

宛先IPアドレス

オプションパディング

IPデータ

IPデータグラムのフォーマット

０４８１２１６２０２４２８３１

●パケット長

◇IPヘッダとIPデータを加えたパケット全体の長さを

オクテット長で表す

◇IPが運べる最大サイズは６４KB

●識別子

◇データグラムを識別する一意の整数

◇データを復元する際の識別子として使われ、

同じデータでは同じ値、違うデータでは

違う値になるように処理される

識別子、フラグ、フラグメントオフセットによって、

分割されたデータを組み立てる

●フラグ

ビット意味

０未使用（必ず０）

１分割不可フラグ

２後続フラグメント有

●フラグメントオフセット

◇分割されたフラグメントがオリジナルデータのどこに

位置していたかを示す

◇単位は８オクテット

◇オリジナルデータとして示せる最大は６５５３６オクテット

●生存時間

◇もともとの意味は、このパケットがネットワークに存在して

よい時間を秒単位で示したものだが、実際のインターネット

では、何個のルータを中継してよいかを示す

●プロトコル

◇データ領域で運ばれる上位層プロトコルを示す

割り当て番号（１０進数）略称プロトコル名

１ICMP Internet Control Massage Protcol

２IGMP Internet Group Massage Protocol

４IP IP in IP (encapsulation)

６TCP Transmission Control Protocol

８EGP Exterior Gateway Protocol

１７ UDP User Datagram Protocol

４１ IPv6 IPv6

４６ RSVP Reservation Protocol

８９ OSPF Open Shortest Path First

上位層のプロトコルに割り当てられる番号

バージョンヘッダ長サービスタイプパケット長

識別子フラグフラグメントオフセット

生存時間プロトコルヘッダチェックサム

送信元IPアドレス

宛先IPアドレス

オプションパディング

IPデータ

IPデータグラムのフォーマット

０４８１２１６２０２４２８３１

●ヘッダチェックサム

◇IPヘッダのチェックサムを表す

◇IPヘッダが壊れてないことを保証するためのもの

◇１６ビット単位で１の補数の和を求め、求まった値の

１の補数を入れる。

●送信元IPアドレス

◇送信元のIPアドレスを表す

●宛先IPアドレス

◇宛先IPのアドレスを表す

●オプション

◇可変長の長さをもち、通常は使用されないが、

テストやデバッグを行うときに使用される

オプションの初めの８ビットの構造

・コピーフラグ：１ビット

◇フラグメント化を行う場合に、データグラムの

全てのフラグメントにこのオプションを

コピーすべきかどうかを示す

・オプションクラス：２ビット

・オプションナンバー：５ビット

◇オプションの一般的クラスを指定し、そのクラス

固有のオプションを与える

●パディング

◇オプションをつけた場合、ヘッダ長が３２ビットの整数倍に

ならないことがあるので、この場合、詰め物として０を入れ

３２ビットの整数倍にする

●データ

◇データが入る

◇IPの上層ヘッダも全てデータとして処理される