第11回 TCP/IPでのカプセル化とVPNの基本


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  掲載日:2003/04/09
 TCP/IPでのカプセル化とVPNの基本

 第11回は、OSI参照モデルの時にも解説したTCP/IPに焦点を絞って、さらに詳しく見ていこう。インターネットやイントラネットなどで広く使われ、今や世界標準プロトコルとなったTCP/IP。その普及の要因を検証しつつ、その構造とカプセル化の仕組みをわかりやすく図解する。また、これまで学んできたOSI参照モデルと照らし合わせながら、各層での情報の流れも理解しておこう。そして、TCP/IPのカプセル化技術を応用したVPN構築のメカニズムや、それを実現するVPN専用機などについても紹介する。 TCP/IPでのカプセル化とVPNの基本 イメージ


世界標準のTCP/IPプロトコル

トランスポート層とTCP
 前回までの講座では、OSI参照モデルとその各層の大まかな機能を一通り説明した。今回からは、OSI参照モデルの知識を発展させて、TCP/IPについての説明を進めてみたい。
 なお、TCP/IPの説明においては、OSI参照モデルにおいて説明した部分の復習も同時に行うつもりである。よって、OSI参照モデルについて明確に理解することができなかった方も、以降の講座において、プロトコルの知識を深めてゆくことができるはずだ。
 肩の力を抜いて、ゆっくりと読み進んでいただければと思う。

OSI参照モデルに準拠するTCP/IP
 OSI参照モデルが通信プロトコルの標準となったことで、通信関連部分を作成するエンジニアは、この標準に準拠して開発することにより、異なるメーカーや異機種のコンピュータとの通信を可能とする環境を得ることができるようになった。
 しかし、この規格をそのままに通信部分を構築するのは、実は最善の方法とは言いきれない。
 OSI参照モデルとは、幅広い汎用性を持たせる必要上、あらゆることを想定して考えられていることから、その層構造が複雑なものとなっている。この層構造をそのままに、通信プロトコルを構築してしまうと、処理そのものも複雑なものとなるうえ、効率が低下してしまう可能性があるからだ。
 そこで、OSI参照モデルをベースに、より効率の良いプロトコルの仕様が生まれることになった。これが、第7回でも簡単にふれたプロトコル、TCP/IPだ。

TCP/IPとは何か
 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)は、現在では、インターネットやイントラネットにおける標準的なプロトコルとなっている。
 米ソ冷戦時代において、ネットワークの一部が核などによって破壊された場合でも、全体が停止することのないネットワークの構築を米国防総省が進めるうえで、そのベースが生まれた。
 なお、TCP/IPとは、TCP(Transmission Control Protocol)IP(Internet Protocol)という2つの代表的なプロトコルから引用された名称だが、これらのプロトコル以外にも、数多くのプロトコルが、各層別に用意されている。
 また、現在のコンピュータやPCで用いられているOSは、その多くがTCP/IPを標準で実装している。

TCP/IP普及の要因
 TCP/IPが普及した大きな要因としては、メーカー主導によって戦略的に考えられたものではなく、メーカーや大学などに籍を置く技術者が、より使いやすく汎用度の高いものを目指して互いに知識を集積させることで考えられたものであることが挙げられる。
 TCP/IPに関する具体的な仕様は、RFC(Request For Comments)という通番のついた文書として管理され、誰もがこれを入手でき、誰もがそのメカニズムを知ることができる。また、ユーザーがTCP/IPの新たなる機能追加や改修などの提言をすることも可能となっている。
 常に進化し続けることのできる開発環境が存在することも、TCP/IPの普及要因と言えるだろう。

図11-1 世界標準のTCP/IPプロトコル
図11-1 世界標準のTCP/IPプロトコル

用語説明
【イントラネット:intranet】 インターネットにおいて活用されるTCP/IPを用いたローカルなネットワークのこと。インターネット上と同様のサービスを実現することができる。社内ネットワークとして多く用いられている。Intraとは「内部」という意味。
【RFC:Request For Comments】 インターネットで必要となるプロトコル仕様や技術、研究、実験結果などのすべての情報がまとめられている文書で、RFCXXXXといった番号で管理されてる。この文書は、インターネット上で誰でも参照することが可能だ。

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