まず、サブネット
1.サブネット提案
伝統的な2つのIPアドレス（ネットワーク番号とホスト番号）設計は、合理的ではないが、主として次の
利用●IPアドレス空間が低く、無駄になる使用することができないアドレスの多数;
●各物理ネットワークは、ネットワーク番号が割り当てられていますルーティングテーブルになりますと、パフォーマンスの低下を引き起こし、大きくなりすぎ、
アプリケーションはインターネット統治体へのインターネットIPアドレスへのアクセスに接続できない前に●2つのアドレス構造が柔軟なことに、新しい機器ではありません。
1985年に、上記の問題を解決するために、RFC-950標準は、伝統的なIPアドレス追加サブネット番号フィールドを、2つのIPアドレスがに変更された3つのIPアドレス。
このアプローチは、呼び出されたサブネット（サブネットアドレス / サブネットルート選択）。
サブネットの2.基本的な考え方
- 複数存在する物理ネットワークユニットに物理的なネットワーク、あなたはいくつかに属することができ、サブネット、サブネットがある内部の単位のものは、ネットワークのサブネットを見ることができない本機以外のネットワークでは、ユニットは、外はまだのパフォーマンスであるネットワーク。
- ホストのIPアドレスの数とビット数から借用方法サブネットのサブネット番号（サブネットID）を、アドレスが2となる3つのアドレスを。表記のように：
IPアドレス= {<ネットワーク番号> <サブネット番号> <ホスト番号>}。 - 全てから他のネットワーク、まだネットワーク番号に基づいて、ルータの目的を探して、ユニットのホストにデータパケットを送信するために、このユニットは、ルータのデータグラムを受信し、検索し、サブネット番号を追加する宛先サブネットを、パケットは、宛先ホストに配信しました。
3.サブネットマスク
従来のネットワークタイプのIPアドレスを固定IPアドレスのタイプを決定するために前者8つのルータは、ネットワーク番号を得ます。しかし、サブネット化モードを、単独のIPアドレスは、ホストのネットワーク番号とサブネット番号を判断することはできません。この目的のために、我々は必要なサブネットマスクをサブネットマスクを決定するのを助けるために、ネットワーク/サブネットの重要な属性です。
サブネットマスクは、バイナリコードの32ビット長です。一部のIPアドレスに対応するマスクネットワーク番号とサブネット番号、一部のIPアドレスに対応する0 のホスト数。以下は、分割されたIPアドレスとサブネットサブネットマスク相当する
バイナリコードにサブネットマスク、IPアドレスを取得した後、次いで、ビット単位のサブネットマスクとAND演算、対応を与えることができネットワーク番号とサブネット番号。
何の必須要件は、1が連続していなければならないマスクないサブネットが存在するがエラーを回避するために、（すなわち、サブネット番号が近いネットワーク番号にでなければなりません）が、一般連続1を使用します。
ルーティングテーブルでは、カラムはまた、格納された新しいサブネット・マスクに対応します。今日の基準：すべてのネットワークは、サブネットマスクを使用する必要があります。ルータ、各サブネットのユニットに対して、ルータは通常のネットワーク番号とサブネット番号+のサブネットマスクを格納する。他のユニットの通常ネットワーク（サブネットであるが、唯一の共通のルータを識別することができますネットワーク番号）は、使用デフォルトサブネットマスク、ネットワークに相当する長さのデジタルネットワーク番号の長さ。例えば、クラスAネットワークのデフォルトのサブネットマスクは255.0.0.0です。
ネットワークの伝統的なIPアドレスと比較して、スペースのホスト番号を取る必要性をサブネット、そのためネットワークの柔軟性を高めますが、接続できるホストの合計数を減らします。
4.サブネットのパケット転送
サブネット、サブネットマスクの分割の場合には、ルータのパケット転送アルゴリズムの変更を導入することによって次の通りであります：
- 受信からヘッダデータパケットを抽出する宛先アドレスDを
- か否かを判定する直接送達：ルータが直接接続されたそれぞれのサブネットマスク、およびD の演算、比較のネットワークアドレスを持つ結果一致が配達が完了した一致します
- ルーティングテーブルがあるかどうかを決定する宛先アドレスDの特定の送達経路は、それが指定に送信される場合、次ホップアドレス
- 各ルーティングテーブルの行サブネットマスクとD AND演算、および行番号が整合ネットワークに対応するか否かを判断することは、一致線がに送信される場合、次のホップアドレス
- ルーティングテーブルが与えられているかどうかを決定するデフォルトルートを、それが指定に送信される場合、既定のルーティングアドレス
- エラーパケット転送を報告
第二に、スーパーネットワークの構造
1.はありませんが、提案の分類に取り組みます
：まだサブネット化には3つの問題を解決しなければならない顔
、●アドレスの様々なタイプの不十分なバランスをすぐに配信されていることになる
テーブルエントリのルーティングインターネットバックボーンの急激な増加●
●IPv4アドレス空間は、最終的にはすべてが枯渇します
最初の二つの質問が差し迫っている間に第三の質問に比べこれは、中断されてもよいです。最初の二つの問題を解決するために、IETFが使用することを決めたクラスレスアドレッシング方法を。
1987年に、RFC-1009規格では、サブネットネットワーク使用提案可変長サブネットをVLSMマスクさらにリソース利用のIPアドレスを改善することができます。
VLSMに基づき、開発した非機密扱いの準備正式として知られている方法、選択CIDRクラスレスドメイン間ルーティング。
2.CIDRアドレス
CIDRの二つの主な特徴があります。
- クラスABCネットワークとサブネットの伝統的な概念を排除し、IPアドレスが分かれているネットワークプレフィックスとホスト番号となり、二つの部分クラスレス2レベルのアドレス。
また、CIDRの使用のスラッシュ表記としても知られる、CIDR表記は、IPアドレスの後ろに書かれた「/」、およびライトディジットプレフィックスネットワーク共有。
IPアドレス= {<ネットワークプレフィックス> <ホスト番号>} /ネットワーク接頭数字
（下線部は、ネットワークプレフィックスの延伸である）など。
- 同じネットワークプレフィックスは、連続したIPアドレスを構成するCIDRアドレスブロックを、唯一のアドレスブロックの最小値と最大値のアドレスを知ることができるCIDRアドレスを知っている必要があります。
アドレスCIDRアドレス上記最小値と最大アドレスです。
32ビット使用してルーティング、CIDR容易にするために、アドレスマスクを、ダイエットとしても呼ぶことができるサブネットマスク。バックスラッシュ表記番号は、アドレスマスクの1の数です。
CIDR 32ビットアドレス内サブネット与えられていないが、各単位は、単独で用いてもよいが、いくつかの所望に応じて細分化。
3.ルート集約
以来、CIDRアドレスブロックアドレス番号を有し、ルーティングテーブルCIDRアドレスブロックが宛先ネットワークを見つけるために使用することができ、このアドレスは、重合と呼ばれるルート集約。
ルート集約元経路の複数を示すルーティングテーブルを作成し、それも知られているネットワーク上の構成を。ルート集約は、ネットワークパフォーマンスを向上させる、ルータ間の情報交換を減少させます。
集約経路別の利点は、リソースは、必要に応じてIPv4アドレスが適切なサイズのCIDRアドレスブロックを割り当てることができる割り当てるより効率的にすることができるということです。次の分類は唯一の長いネットワーク番号をアドレス指定する8,16,24割り当てることができます。ここでは例のCIDRアドレスブロックの割り当ては次のとおりです。大学では、各部門のニーズを800個のIPアドレスを必要とするだけでなく、異なるアドレス間。
* CIDR表記は別の表記です。*ネットワークプレフィックス、*ホスト番号の一部の前部。
4.最長プレフィックス一致
CIDRを利用して、ネットワークプレフィックス表記の使用は、ルーティングテーブル内の各項目ネットワークプレフィックスおよびネクストホップアドレス組成物。テーブルをルーティングする場合しかし、あなたは得ることができ、複数の一致結果を。マッチングの結果、複数のは、それが選択すべきネットワークの最長プレフィックスと呼ばれるルーティング、最長プレフィックスマッチをより長いネットワークプレフィックス、小さく、そのアドレスブロック、より具体的には、対応するルーティングので、。例：
宛先アドレスD IPデータグラム= 206.0.71.128/25があり、ルーティングテーブルは、二つの206.0.68.0/22と206.0.71.128/25を含み、対応する使用アドレスマスク AND操作後及びDを2つのネットワークアドレスを使用して得られた結果が一致しています。最長プレフィックス一致の原則は、次ホップアドレス206.0.71.128/25にIPデータグラムに送信する必要があります。
バイナリ手がかりを探す5。
結果、最長プレフィックス一致、検索処理はより複雑になります。ルーティングテーブルには、多くのことをエントリすると、検索時間を短縮するために、我々は良いデータ構造と高度なアルゴリズムを必要としています。最も簡単な方法は、遅すぎるこの方法を見つけるために、あまりにも多くの時間を行うすべての可能な接頭辞を探すことです。
より効果的に通常に格納されたルーティングテーブル、見つけるために階層的なデータ構造は、トップダウンの最も一般的な方法を見出すことである手がかりのバイナリルック。
IPアドレスからのビット値を判定する左から右へ下方にルートノードを延びる経路を、各パスがルーティングテーブルに格納されたアドレスを表します。バイナリ手がかりの構造を簡素化するためには、それぞれに対応するIPアドレスを見つけることができますユニークなプレフィックスを：手がかりを構成しユニークな2進接頭辞を使用して、ユニークなプレフィックス一致を探しているとき。
バイナリ手がかり最大深さは32であり、対応するIPアドレスの層に、最大で32のIPアドレスので、。ユニークは、あまり層32の深さよりも、32よりも一般的にあまり接頭辞。
●IPアドレスは、バイナリ手がかりルールに格納されている：左から最初、現在位置は、左下のルート・ノードの次の層0であるか、または右のルートノードの下ならば、現在の1、検査後の建設接合位置の下の最後のビットのユニークなプレフィックスまで。
左端、およびノードのバイナリ検索の手がかりと同様に保存されているからチェック：ルールのIPアドレスを●検索。あなたはリーフノードを見つけた場合、我々はのIPアドレスを持つユニークなプレフィックス一致見つかったエントリを、一致するノードを見つける未満途中場合、アドレスはバイナリ道ではないことを示しています。
手がかりのバイナリ検索のみを見つけるために、手順を独自のプレフィックス一致をではなく、ネットワークプレフィックスと一致します。検索ユニークなプレフィックスが一致したエントリに必要アドレスマスク運転一度実行すると。
第三に、インターネット制御メッセージプロトコル
ネットワークリソースの効率的な使用のためのIPプロトコルは、提供して信頼性の低い、コネクションレスのデータグラム配信サービスを。IPプロトコルが不足しているエラー制御およびディレクトリアシスタントメカニズムを。
より効果的に前方のIPデータグラムのためには、RFC-792標準は、使用を提案インターネット制御メッセージプロトコルICMPの報告書を、それがレポートエラーにホストとルータを可能にし、関連する異常な状況を提供し、クエリメカニズムが助けになる提供環境分析ネットワークおよびネットワーク障害の場所。
ICMPは、ネットワーク層プロトコルではなく、上位レベルのプロトコル。
1.ICMPメッセージフォーマット
次のようにICMPパケットのフォーマットは：
タイプは、パケットの種類を示し、コードは、メッセージのタイプに関するさらなる情報を提供するステップと、チェックサムが提供される全体 ICMPパケットのチェックサム。
データ部ヘッダおよび64は、以前に報告データエラーを含む、ホストヘルプが誤ったデータグラムを決定します。
四つの部分の完全な形成するICMPパケットを、及びIPデータグラムの中に挿入されたデータ部分が送信されます。
2.ICMPメッセージ種
：2件のICMPメッセージがありますICMPエラー報告パケットおよびICMPパケット問い合わせは。
●ICMPエラーレポートメッセージ
- 到達不能終了：ルータまたはホストがときにデータグラムを配信することはできません、それが元ホストに送信するエンドポイント不能パケット。
- 時間をかけて：ルータがデータグラムに0の生存時間（TTL）を受信し、データグラムは廃棄され、送信元ホストより多くのパケットより、
また、エンドポイントは、所定の時間、データグラム内に全く受信しない場合データスライスは、スライスは、受信および送信破棄しなければならないパケットを超えます。 - パラメータ問題：ルータまたは宛先ホストが、データグラムのヘッダーフィールドの値が間違って受信したデータパケットを破棄し、送信パラメータ問題メッセージを。
- ルーティング（リダイレクト）を変更：ルーターはホストにメッセージをリダイレクトするために、ホストは取得するには、別のルータにデータパケットを送信するために、次の時間知って、より良いルートを。
ICMPエラー報告メッセージのフォーマット：
均一なフィールドの4バイト、1つのバイトタイプフィールド、コードフィールドのバイトと2バイトのチェックサムフィールドを含む最初の8バイト。
データフィールドは、最初の8バイトのIPデータグラムヘッダとエラー報告の必要性です。
代わりに、ICMPエラー報告メッセージを送信する以下の状況：
ICMPエラーレポートメッセージのための●はもはや送信されません。
シートの最初のフラグメントの後にデータグラムの全ての断片について●は、送信されていません。
●が複数有しますマルチキャストデータグラムは、送信されません。
特別なアドレスを持つ●データグラムは、送信されません。
●ICMPパケット問い合わせ
- エコー要求と答え：ICMPエコー要求パケットが特定の宛先ホストへのホストまたはルータを依頼するために送信され、ホストがパケットを受信しなければならないが送信されたICMPエコー応答メッセージを、メッセージは、宛先が到達可能かどうかをテストするために使用される、と理解してその状況について。
- タイムスタンプ要求と応答：ICMPタイムスタンプ要求および応答メッセージは、ホスト又はルータ応答メッセージを、現在の日付と時刻を回答するための要求である、1900年1月1日を示す32ビットのフィールドである現在時刻の数を秒;同期とクロック時間測定のためのメッセージ。
アプリケーション例3.ICMP
● PINGコマンド：2つのホスト間の接続をテストし。
PINGコマンドを使用してICMPエコー要求及び応答メッセージを、アプリケーション層のネットワーク層プロトコルのではなく、TCPとUDPトランスポート層プロトコルを直接使用の一例です。
コマンドラインでは、ホストが4つのお送りします、PINGコマンドを使用することができるICMPエコー要求パケットを、そしてによって応答メッセージのタイムスタンプを取得するために、ラウンドトリップ時間と統計を：
● tracertコマンドを：ソースから目的地までの経路のパケットをトレースします。
パッケージ内に、宛先ホストへのIPデータグラムの系列を送信するtracertコマンドは、配信できないUDPユーザデータグラム（違法なポート番号を使用して）。これは次のように動作します：
- 1 TTLセットの最初のデータ・パケットの生存時間は、ルータ最初のR＆LT後1ルータは、TTLをデクリメントし、その後、データグラムは、送信破棄されるパケット上の時間を、
- 第2のデータパケットを送信し、その後、TTLが2に設定され、第2のルータR＆LTを介して2、データグラムは、送信破棄されるパケット上の時間を、
- 等々
- 最後に、データグラムが到着宛先ホストが、IPデータグラムを運ぶあるUDPユーザデータグラム提供することができませんでし送信するには、宛先ホストをエンドポイントに到達不能パケットを。
- ソースホストは、返信ICMPエラー報告メッセージ宛先ホストソースホストから到達し得、ルーティング情報を、各ルータ往復時間を。
コマンドラインが使用tracertコマンドであってもよく、ホストはそれぞれ同じIP TTL値のための3つのデータ・パケットを送信しています。
