インターネットワークパケット交換

Internetwork Packet Exchange ( IPX )は、 IPX/SPXプロトコル スイートのネットワーク層プロトコルです。IPX は、 Xerox Network SystemsのIDPから派生したものです。また、トランスポート層プロトコルとして機能する機能も備えています。

IPX/SPX プロトコル スイートは、ネットワーク オペレーティング システムであるNovell NetWareで使用されていたため、1980 年代後半から 1990 年代半ばにかけて非常に人気がありました。Novell NetWare の人気により、IPX はインターネットワーキングの主要なプロトコルになりました。

IPX の大きな利点は、IPX ドライバのメモリ フットプリントが小さいことでした。これは、当時のコンベンショナル メモリのサイズが限られていたため、 DOSおよびWindows 95までのWindowsにとって非常に重要でした。IPX のもう 1 つの利点は、クライアント コンピュータの設定が簡単だったことです。ただし、IPX はインターネットなどの大規模ネットワークには適していません。^{[1]そのため、}インターネットの急成長によりTCP/IP がほぼ普及するにつれて、IPX の使用は減少しました。

コンピュータとネットワークは複数のネットワークプロトコルを実行できるため、ほとんどすべてのIPXサイトではインターネット接続を可能にするためにTCP/IPも実行されていました。^{[2]また、1998年後半にNetWareバージョン5 [3]}でIPXとTCP/IPの両方が完全にサポートされ始めたため、後のNovell製品をIPXなしで実行することも可能になりました。

IPX プロトコルの大きな利点は、設定がほとんど必要ないか、まったく必要ないことです。動的ホスト設定用のプロトコルが存在せず、アドレスを集中的に割り当てるBOOTPプロトコルが一般的ではなかった時代には、IPX ネットワークはほぼ自動的に設定できました。クライアント コンピュータは、ネットワーク カードのMAC アドレスをノード アドレスとして使用し、ネットワーク トポロジについて必要な情報をサーバーまたはルーターから取得します。ルートはルーティング情報プロトコルによって伝播され、サービスはサービス広告プロトコルによって伝播されます。

小規模なIPXネットワーク管理者は、

• 同じネットワーク内のすべてのサーバーに同じネットワーク番号を割り当てるには、
• 同じネットワーク内の異なるフレームフォーマットに異なるネットワーク番号を割り当てる。
• 複数のネットワーク カードを持つサーバーの異なるインターフェイスに異なるネットワーク番号を割り当てる (複数のネットワーク カードを持つ Novell NetWareサーバーは自動的にルーターとして動作します)。
• 相互接続された異なるネットワーク内のサーバーに異なるネットワーク番号を割り当てる。
• より複雑なネットワーク内の複数のネットワーク カードを持つノード上でルーター プロセスを開始します。

各 IPX パケットは、次の構造のヘッダーで始まります。

パケット タイプの値は次のとおりです。

IPX アドレスの構造は次のとおりです。

ネットワーク番号を使用すると、同じネットワークまたは配線システムに属さない IPX ノードをアドレス指定 (および通信) できます。配線システムとは、データ リンク層プロトコルを使用して通信できるネットワークのことです。異なるネットワーク間の通信を可能にするには、IPXルーターで接続する必要があります。相互接続されたネットワークのセットは、インターネットワークと呼ばれます。Novell NetWareサーバーはどれでもIPX ルーターとして機能できます。Novell はスタンドアロン ルーターも提供しています。他のベンダーのマルチプロトコル ルーターは、多くの場合 IPX ルーティングをサポートしています。1 つの配線システムで異なるフレーム形式を使用することは可能ですが、別の配線システムを使用した場合と同じように機能します (つまり、同じ配線システムであっても異なるフレーム形式には異なるネットワーク番号を使用する必要があり、同じ配線システムで異なるフレーム形式を使用するノード間の通信を可能にするにはルーターを使用する必要があります)。

• 論理ネットワークには、0x1 ～ 0xFFFFFFFE ( 16 進数)の範囲の一意の 32 ビット アドレスが割り当てられます。
• ホストには 48 ビットのノード アドレスがあり、これはデフォルトでネットワーク インターフェイス カードのMAC アドレスの 6 バイトに設定されています。ネットワーク アドレスはノード アドレスに加えて存在しますが、MAC 層の一部ではなく、IPX ルーターが存在する場合、またはネットワークで手動で構成した場合にのみ割り当てられます。ネットワーク アドレスは、IPX ルーターの助けを借りずに他の参加者と通信できるすべてのネットワーク参加者をカバーします。ネットワーク アドレスとノード アドレスの両方を組み合わせると、接続された論理ネットワーク全体の各 IPX ノードの 80 ビットの一意の識別子が形成されます。ノード番号自体は、論理ネットワークに対してのみ一意です。
• ネットワーク番号 00:00:00:00 は現在のネットワークを指し、ルーターの検出時にも使用されます。ルーターが存在しない場合はこれがデフォルトですが、IPX 実装に応じて手動設定で変更できます。
• ブロードキャストネットワーク番号はFF:FF:FF:FFです。

ノード番号は、ネットワーク内の個々のコンピュータ (より正確には、ネットワーク インターフェイス) のアドレスを指定するために使用されます。クライアント ステーションは、ネットワーク インターフェイス カードのMAC アドレスをノード番号として使用します。

値 FF:FF:FF:FF:FF:FF は、パケットを「現在のネットワーク内のすべてのノード」に ブロードキャストするための宛先アドレスのノード番号として使用できます。

ソケット番号は、宛先ノード内のプロセスまたはアプリケーションを選択するために使用されます。IPX アドレスにソケット番号が存在すると、IPX は、インターネット プロトコル スイートのユーザー データグラム プロトコル(UDP)に匹敵するトランスポート層プロトコルとして機能できます。

IPX ネットワーク番号は、概念的にはIP アドレスのネットワーク部分(ネットマスクビットが 1 に設定されている部分) と同じです。ノード番号は、ネットマスク ビットが 0 に設定されている IP アドレスのビットと同じ意味を持ちます。違いは、IP ではアドレスのネットワーク部分とノード部分の境界が可変であるのに対し、IPX では固定されていることです。ノード アドレスは通常、ネットワーク アダプタの MAC アドレスと同じであるため、 IPX ではアドレス解決プロトコルは必要ありません。

ルーティングの場合、IPXルーティング テーブル内のエントリはIP ルーティング テーブルに似ています。ルーティングはネットワーク アドレスによって行われ、各ネットワーク アドレスに対して、次のルーターのネットワーク:ノードが、IP ルーティング テーブルで IP アドレス/ネットマスクが指定されるのと同様の方法で指定されます。

IPX ネットワークでは、3 つのルーティング プロトコルが利用できます。初期の IPX ネットワークでは、ルーティング情報プロトコル(RIP) のバージョンが、ルーティング情報を交換するための唯一のプロトコルでした。IP の RIP とは異なり、遅延時間を主なメトリックとして使用し、ホップ数を二次メトリックとして保持します。NetWare 3 以降では、IS-ISに基づくNetWare リンク サービス プロトコル(NLSP) が利用可能であり、これはより大規模なネットワークに適しています。Ciscoルータは、 EIGRPプロトコルの IPX バージョンも実装しています。^[5]

IPX は、次の 4 つのフレーム形式またはカプセル化タイプのいずれかを使用してイーサネット経由で送信できます。

• 802.3 (raw)カプセル化は、IEEE 802.3 フレーム ヘッダー (宛先 MAC、送信元 MAC、長さ) と、その直後に続く IPX データで構成されます。これはレガシー システムで使用され、IPX ヘッダーの最初の 2 バイトに常に 0xFFFF の値が含まれることで区別されます。この値は、フレームのこの位置にある有効な LLC 宛先および送信元サービス アクセス ポイントとして解釈できません。
• 802.2 (LLC または Novell)は、IEEE 802.3 フレーム ヘッダー (宛先 MAC、送信元 MAC、長さ) と、それに続くLLCヘッダー ( DSAP 0xE0、SSAP 0xE0、制御 0x03) と、それに続く IPX データで構成されます。LLC ヘッダーの 0xE0 フィールドは、「NetWare」を示します。
• 802.2 ( SNAP ) は、IEEE 802.3 フレーム ヘッダー、LLC ヘッダー (DSAP 0xAA、SSAP 0xAA、制御 0x03)、SNAP ヘッダー ( OUI 0x000000、タイプ 0x8137)、および IPX データで構成されます。LLC ヘッダーの 0xAA フィールドは「SNAP」を示し、SNAP ヘッダーの OUI 0x000000 はカプセル化されたEtherTypeを示します。
• Ethernet IIカプセル化は、Ethernet II フレーム ヘッダー (宛先 MAC、送信元 MAC、EtherType 0x8137) とそれに続く IPX データで構成されます。

非イーサネット ネットワークでは、802.2 および SNAP フレーム タイプのみが使用できます。

• RFC 1132 - IPX ネットワーク上での 802.2 パケットの伝送に関する標準
• イーサネット フレームの種類: Don Provan の決定的な答え