IPヘッダのフォーマットとサイズの基本

ネットワーク技術解説

IPヘッダのフォーマットとサイズの基本ーIPv4(Internet Protocol version 4)は、ネットワークの通信で利用するOSI参照モデルのレイヤ3に該当するネットワーク層のプロトコル。ここではIPヘッダのフォーマットとサイズについて基本を説明しています。

IPv4の特徴

・通信相手までのネットワーク経路を判別する
・32bitで構成されるIPアドレスを使用する

呼び方

IPヘッダーを付与したデータの通信単位を「パケット」と呼ぶ。

ネットワーク層

トランスポート層からネットワーク層に渡されたデータは使用するプロトコルにIPv4を選択することでIPv4ヘッダーを付与します。
そのため、ここでのデータとはトランスポート層で付与されるヘッダーも含みます。

IPヘッダのフォーマット

IPヘッダの中には以下の情報が含まれています。最も重要な情報はホストを識別するためのIPアドレスの情報です。

IPヘッダのサフォーマット
バージョンIPバージョン。IPv4では「4」を格納。
ヘッダ長IPヘッダの長さを32bit(4byte)単位で示す。
これにより続くデータ開始位置も示す。
サービスタイプパケットの優先順位を指定する情報を示す。
パケット長IPヘッダを含むパケット全体のサイズをバイト数単位で示す。
識別子分割されたパケットを元のパケットに戻すための識別番号を示す。
フラグパケット分割(フラグメント化)に関する制御情報。
フラグメントオフセットフラグメントされたパケットが元のパケットのどの位置であったかを示す情報。
生存回数ネットワークをルーティングできる数を示す。数が0になるとルーティングされず廃棄される。
プロトコル上位のトランスポート層で使用しているプロトコルを示す。
たとえば、TCPは「6」,UDPは「17」
チェックサムIPヘッダの誤り検出のためのチェックサム情報。ルーティングする際にも再計算される。
送信元IPアドレス送信元のIPアドレスの情報を示す。
宛先IPアドレス宛先のIPアドレスの情報を示す。
オプションIPパケット通信の拡張情報に使用される。基本使用されない。
パディングオプションを使用した場合にはIPヘッダ長を32bit単位になるよう調整するために0で埋める。

IPヘッダのサイズ

IPヘッダのサイズ

・バージョン
4bit

・ヘッダ長
4bit

・サービスタイプ
8bit

・パケット長
16bit

・識別子
16bit

・フラグ
3bit

・フラグメントオフセット
13bit

・生存回数
8bit

・プロトコル
8bit

・チェックサム
16bit

・送信元IPアドレス
32bit

・宛先IPアドレス
32bit

・オプション
可変長

・パディング
可変長

参考リンク

イーサネットフレームヘッダのフォーマットとサイズの基本

TCPヘッダのフォーマットとサイズの基本

UDPヘッダのフォーマットとサイズの基本

ICMPヘッダのフォーマットとサイズの基本


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