ＬＡＮ技術研究室（ＬＡＮに関心がある人のために情報を提供しているサイト）

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ＬＡＮの初歩

ネットワーク層のプロトコル

ＮｅｔＢＥＵＩ

今度は、メーカー固有のネットワーク層のプロトコルについて解説しましょう。
ここでは、代表的なプロトコルだけをあげます。
Microsoft®では、ＮｅｔＢＥＵＩ（NetBIOS Extended User Interface）というものがあります。
ＮｅｔＢＥＵＩは、Microsoft®が開発したわけではないのですが、Windows® XPが登場するまでは、私（ケロ丸）も含めてたっぷりお世話になったのではないでしょうか。
元々ＩＢＭのＮｅｔＢＩＯＳをMicrosoft®などが拡張したもので、Microsoft®のネットワークではよく使われていました。
また、ＮｅｔＢＩＯＳは、Microsoft®のネットワークだけではなく、それ以外ではＮｏｖｅｌｌなどがあります。
Ｎｏｖｅｌｌ ＮｅｔＷａｒｅでは、NetBIOS over IPX/SPXとして存在します。
余談ですが、昔、私（ケロ丸）は、ＮｅｔＷａｒｅというＮｏｖｅｌｌのネットワークＯＳの環境下でＮｅｔＢＩＯＳＡＰＩを使用したプログラムを作って試験したことがあります。
サーバー１台、クライアント２台用意して、適当な文字列を送信して受信するだけの単純なプログラムですが、うまくいきました。
この時は、MS-DOS＋Windows®3.1（クライアントＯＳ）、NetWare(Ver3.12J)（サーバーＯＳ）のネットワークを使用していました。
その後もWindows NT®の環境下でも同様の実験を行い、その時のプログラムソースが残っていると思いますので、いつか当サイト（ＬＡＮ技術研究室）で公開しようかと思っています。
それではまたＮｅｔＢＥＵＩの解説に戻ります。

今では、ＴＣＰ／ＩＰが主流なので、NetBIOS over TCP/IPがあることから、ＮｅｔＢＥＵＩはあまり利用価値がなくなりました。
ＮｅｔＢＥＵＩは、ネットビューイと読み、ＯＳＩ参照モデルではレイヤ３のネットワーク層からレイヤ４のトランスポート層までに相当します。
ただし、ＮｅｔＢＥＵＩは、経路選択の機能を有していません。つまり、ルーティングができません。
ＮｅｔＢＥＵＩがレイヤ３以上なので、レイヤ２以下は、イーサーネットがカバーします。
ここで、フレーム構造について触れる必要があります。
既にイーサーネットフレームの項目でＭＡＣフレームに関しては解説しました。
詳しくは、イーサーネットフレームを参照して下さい。
ＮｅｔＢＥＵＩの説明のため、もう一度簡単に説明します。
ＭＡＣフレームは、ＥｔｈｅｒｎｅｔⅡとＩＥＥＥ８０２.３の２つの仕様に分かれ、それぞれフォーマットがやや異なります。
もう一度フレームフォーマットを以下に示します。

一般的なＭＡＣフレーム（ＥｔｈｅｒｎｅｔII）
終点ＭＡＣアドレス始点ＭＡＣアドレスイーサーネットタイプデータＦＣＳ

ＭＡＣフレーム（ＩＥＥＥ８０２.３）
終点ＭＡＣアドレス始点ＭＡＣアドレスフレーム長 DSAPSSAP制御 OUI上位プロトコルタイプ データＦＣＳ

終点ＭＡＣアドレスからフレーム長までは、ＭＡＣヘッダーと呼ばれ、DSAPとSSAPと制御の部分は８０２.２ＬＬＣヘッダーと呼ばれ、ＯＵＩと上位プロトコルタイプの部分は８０２.２ＳＮＡＰヘッダーと呼ばれます。
ＩＥＥＥ８０２.３仕様のフレームフォーマットでは、ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に相当するデータリンク層が以下のように２つの副層に分かれます。
以下の表では、ＯＳＩ参照モデルの階層を下位３階層のみ示しました。上位階層は説明上不要なので省略しました。

ＯＳＩ参照モデルにおけるデータリンク層の構造
レイヤ３ネットワーク層
レイヤ２
データリンク層
ＬＬＣ副層（論理リンク制御副層）
ＭＡＣ副層（メディアアクセス制御副層）
レイヤ１物理層

御覧のように、レイヤ２のデータリンク層には、２つのサブレイヤ（副層）があります。
下の階層から解説します。
まず、ＭＡＣ副層（Media Access Control SubLayer）です。
ＭＡＣ副層の任務は、実際に６オクテットのＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）を使用して、イーサーネット対応機器間の送受信を行うことです。
そのすぐ下の物理層とは違い、ちょっとソフトウェアらしいところがあります。
ＭＡＣアドレスには、宛先と送信元の２つがあるので、お互いを識別できるようになっています。
次は、ＬＬＣ副層（Logical Link Control SubLayer）です。
物理層には、イーサーネット以外にも、トークンリング【Token Ring】（ＩＥＥＥ８０２.５）、トークンバス【Token Bus】（ＩＥＥＥ８０２.４）、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２.１１）、ＦＤＤＩなどがあります。
ちなみに、ＩＢＭは、かつてＮｅｔＢＩＯＳをトークンリング（ＩＥＥＥ８０２.５）上にインプリメント（実装）したことがありました。
この時、上記のＬＬＣ副層を利用したＮｅｔＢＥＵＩというプロトコルの原型ができあがりました。
これによって、ＮｅｔＢＩＯＳは、アプリケーションプログラムから利用される単なるＡＰＩ（Application Program Interface）という位置付けになり、ＮｅｔＢＥＵＩなどのメーカー固有のプロトコルから切り離されました。
その後、ＮｅｔＢＩＯＳは、トークンリング【Token Ring】だけでがなく、イーサーネット【Ethernet】上にもインプリメントされるようになりました。
また、NetBIOS over TCP/IPやNetBIOS over IPX/SPXなど、レイヤ３（ネットワーク層）以上のプロトコル上にもインプリメントされました。
トークンリング【Token Ring】のころ、ＬＬＣ副層上にインプリメントされたＮｅｔＢＥＵＩは、その後発展し、幾つかのバージョンができました。
そして、Windows NT®上にインプリメントされたＮｅｔＢＥＵＩは、現在ではNetBEUI Frame（ＮＢＦ）という名前のプロトコルになりました。
Windows NT®でも、ネットワークアプリケーションプログラムを開発するプログラマーにとっては、ＮｅｔＢＩＯＳＡＰＩを利用して従来に近いイメージでプログラムの作成ができます。
前述しましたが、私（ケロ丸）が昔Windows NT®の環境下でテストした自作のＮｅｔＢＩＯＳＡＰＩ使用のプログラムは、プロトコルとして見ると、ＮＢＦを使用していたのだと思います。
プロトコルアナライザーのようなプログラムで分析すれば、ＮＢＦのフォーマットのフレームが着信していることがわかると思います。
ＮＢＦのフォーマットのフレームに関する詳細は、後述します。
ＩＢＭのＮｅｔＢＩＯＳからＮＢＦまでの歴史的過程の解説はここまでにして、一旦前述のデータリンク層の二つの副層の解説に戻ります。
その後、再びNetBEUI Frame（ＮＢＦ）の解説の続きをします。

ところで、ＬＬＣ副層では、物理層の違いや通信機器の違いも区別しなくても済むように、物理的な媒体を扱えるような仕組みを提供しています。
イーサーネットでも、10 BASE 5、10 BASE 2、10 BASE-Tなどの違いや中継装置の違いも区別しなくても済むようになっています。
ＬＬＣ副層は、これらの違いを区別しなくてもその上の階層であるネットワーク層に位置する異なるプロトコルともデータのやり取りができる機能を提供しています。
サポートするプロトコルは、ＬＳＡＰ（Link Service Access Point）で決まります。
上の「ＭＡＣフレーム（ＩＥＥＥ８０２.３）」の表を御覧下さい。
DSAP（Destination Service Access Point）とSSAP（Source Service Access Point）に注目して下さい。
DSAPは宛先のサービスアクセスポイントを指し、SSAPは送信元のサービスアクセスポイントを指します。
最後は１オクテットの制御フィールドになっています。
DSAPとSSAPには、ＬＳＡＰの値が設定され、それぞれ１オクテットです。
ＬＳＡＰの値には、８０２.２ＳＮＡＰヘッダーがある場合は、それを示す１６進数でＡＡという値が入ります。
しかし、そうとは限りません。
上位レイヤがＮｏｖｅｌｌ ＮｅｔＷａｒｅ関連プロトコルであるならＥ０、ＩＢＭ ＮｅｔＢＩＯＳであるならＦ０などがあります。
ＮｅｔＢＥＵＩの場合は、ＮｅｔＢＩＯＳと同じでＦ０です。
ＮｅｔＢＥＵＩは、Windows NT®以降プロトコルの名前がNetBEUI Frame（ＮＢＦ）となりましたが、ここではＮＴ系以外の古いWindows®も範疇に入れるため、ＮｅｔＢＥＵＩという名前を使って解説を続けます。
上の「ＭＡＣフレーム（ＩＥＥＥ８０２.３）」の表を御覧下さい。
ＮｅｔＢＥＵＩの場合、ＭＡＣフレームは、ＩＥＥＥ８０２.３仕様のフォーマットとなります。
また、ＮｅｔＢＥＵＩの場合、８０２.２ＬＬＣヘッダーに続いて８０２.２ＳＮＡＰヘッダーがありません。
代わりにＮｅｔＢＥＵＩヘッダー（ＮＢＦヘッダー）があるので、DSAPとSSAPに設定されるＬＳＡＰの値はＦ０になります。
なお、上記のＡＡとかＦ０とかいう数字は１６進数ですが、１６進数などコンピュータで良く扱う数の表記法については、１０進数・１６進数・２進数の相互変換計算の方法についてという項目で解説しています。
御覧になりたい方は、１０進数・１６進数・２進数の相互変換計算の方法についてをクリックして参照できます。

ＭＡＣフレームの仕様がＩＥＥＥ８０２.３の場合、以下の表のようにＮｅｔＢＥＵＩヘッダーの手前の８０２.２ＬＬＣヘッダーまではレイヤ２のデータリンク層に含まれます。

ＮｅｔＢＥＵＩフレーム
ＭＡＣフレーム８０２.２ＬＬＣヘッダーＮｅｔＢＥＵＩヘッダーＮｅｔＢＩＯＳデータ

次にＮｅｔＢＥＵＩヘッダーのフォーマットを以下に示します。

ＮｅｔＢＥＵＩヘッダー
ＮｅｔＢＥＵＩフレームの長さデリミタＮｅｔＢＥＵＩコマンドオプションデータxmit/resp宛先送信元

ＮｅｔＢＥＵＩヘッダーの解説
ＮｅｔＢＥＵＩフレームの長さ【２オクテット】ＮｅｔＢＥＵＩヘッダーとそれに続くデータまで含むＮｅｔＢＥＵＩフレームの長さ
デリミタ【２オクテット】１６進数でＥＦＦＦと決まっています。
ＮｅｔＢＥＵＩコマンド【１オクテット（１６進数２桁）】 この項目には、ＮｅｔＢＥＵＩコマンドが設定されます。
このすぐ下のＮｅｔＢＥＵＩコマンド一覧表で示したように、ＮｅｔＢＥＵＩコマンドは、ＮｅｔＢＩＯＳの項目で後述するＮｅｔＢＩＯＳコマンドと似てはいる部分もありますが、ＮｅｔＢＩＯＳコマンドはＡＰＩのコマンドでＮｅｔＢＥＵＩコマンドとは異なります。
オプションデータ【３バイト】 コマンドに付随するオプションのデータ
xmit/resp【４バイト】送信したリクエストと受信したレスポンスの対応関係を示す１個か２個の数値が設定されます。
宛先【１バイトまたは１６バイト】 ＮｅｔＢＩＯＳセションサービスの場合だけ、１バイトのセション識別用のセション番号になりますが、それ以外のサービスでは１６バイトの宛先のＮｅｔＢＩＯＳ名になります。
送信元【１バイトまたは１６バイト】 ＮｅｔＢＩＯＳセションサービスの場合だけ、１バイトのセション識別用のセション番号になりますが、それ以外のサービスでは１６バイトの送信元のＮｅｔＢＩＯＳ名になります。

ＮｅｔＢＥＵＩフレームの構造は、上記のようにシンプルです。
具体的には、ネットワークアプリケーションプログラムは、ＮｅｔＢＩＯＳＡＰＩを呼び出して、このＮｅｔＢＥＵＩフレームの各項目にデータを設定した後、ＬＡＮに送信されるイメージとなります。
ＮｅｔＢＥＵＩの下位のレイヤに位置するＬＬＣ副層における数値の設定項目と合わせても、ＮｅｔＢＥＵＩ自体は大したプロトコルでないことがわかります。非常にシンプルです。
ＮｅｔＢＥＵＩヘッダーを見ても、宛先と送信元のＮｅｔＢＩＯＳ名くらいしか相手を識別する手段はありません。
他の項目は、ほとんどが大した意味はありません。
さらにその下位の８０２.２ＬＬＣヘッダーでは、せいぜい１６進数のＦ０を設定するくらいが重要である以外にこれも大した項目はありません。

ＮｅｔＢＥＵＩコマンド一覧表（コマンドコード順）
コマンド名コマンドコード【１６進数】コマンドの種類コマンドの説明
ADD_GROUP_NAME_QUERY００名前管理コマンドＮｅｔＢＩＯＳグループ名の多重登録をチェックする。
ADD_NAME_QUERY０１名前管理コマンドＮｅｔＢＩＯＳ名の多重登録をチェックする。
NAME_IN_CONFLICT０２名前管理コマンド登録しようとしている名前が重複していることを意味する。
STATUS_QUERY０３その他の管理コマンドリモート・ノードのステータスの問い合わせ
TERMINATE_TRACE
（リモート・ノードのみ）		０７その他の管理コマンドリモート・ノードのみトレースを中止します。
DATAGRAM０８データ通信関連コマンド指定の名前に対してコネクションレス型データ転送を行う。
DATAGRAM_BROADCAST０９データ通信関連コマンドすべての名前に対してコネクションレス型データ転送を行う。
NAME_QUERY０Ａセション関連コマンド名前の問い合わせを行い、セション確立の準備に入る。
ADD_NAME_RESPONSE０Ｄ名前管理コマンドADD_NAME_QUERYかADD_GROUP_NAME_QUERYに対する応答で名前が重複していることを意味する。
NAME_RECOGNIZED０Ｅセション関連コマンドNAME_QUERYに対する応答でセション確立の準備ができたことを通知する。
STATUS_RESPONSE０Ｆその他の管理コマンドSTATUS_QUERYに対する応答を意味する。
TERMINATE_TRACE１３その他の管理コマンドローカル・ノードとリモート・ノードの何れのトレースも中止します。
DATA_ACK１４データ通信関連コマンドDATA_ONLY_LASTに対する応答を意味する。
DATA_FIRST_MIDDLE１５データ通信関連コマンド断片化されたデータを送信を意味し、最初か途中の断片を示す。
DATA_ONLY_LAST１６データ通信関連コマンド断片化されていないデータの送信か、最後の断片化されたデータの送信を示す。
SESSION_CONFIRM１７セション関連コマンドSESSION_INITIALIZEに対する応答で、セションの確立が成功したことを意味する。
SESSION_END１８セション関連コマンドセションが終了したことを意味する。
SESSION_INITIALIZE１９セション関連コマンドNAME_RECOGNIZEDに対する応答で、セションの初期化を意味する。
NO_RECEIVE１Ａデータ通信関連コマンド送信の停止を要求する。
RECEIVE_OUTSTANDING１Ｂデータ通信関連コマンド受信の再開を要求する。
RECEIVE_CONTINUE１Ｃデータ通信関連コマンド受信保留中であることを通知する。
SESSION_ALIVE１Ｆセション関連コマンドセションがまだ生きていることを通知する。

ずいぶん長くなりましたが、ＮｅｔＢＥＵＩというプロトコルに関して、だいたいお分かり頂けましたでしょうか。


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