ルーティングとは?ルーターが通信経路を選ぶ仕組みを初心者向けに解説
同じネットワーク内だけでなく、別のネットワークにいる相手へデータを届けるにはどうすればよいのでしょうか。
そこで重要になるのがルーティングです。
ルーティングとは?
ルーティングとは、IPパケットを目的のネットワークへ届けるために、転送先や経路を判断する仕組みです。
ルーターやL3スイッチなどが、宛先IPアドレスと持っている経路情報を確認しながらパケットを転送します。
道案内で考えてみる
目的地へ車で向かうとき、交差点ごとに「次はどちらへ進めば目的地に近づくか」を判断します。
ルーティングもイメージとしては似ています。
PC
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Router A
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Router B
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Router C
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Server
各ルーターが次の転送先を判断し、最終的に目的のネットワークへパケットを届けます。
ルーティングテーブル
ルーターなどが経路を判断するときに利用する情報をルーティングテーブルと呼びます。
概念的には、
宛先ネットワーク 次に送る場所
10.0.0.0/8 Router A
192.168.2.0/24 Router B
0.0.0.0/0 Router C
のような情報を持ちます。
実際のルーティングテーブルには、インターフェースやメトリックなど、さらに多くの情報があります。
最も具体的な経路を選ぶ
宛先に一致する経路が複数ある場合、IPルーティングでは基本的により長いプレフィックス長を持つ経路が優先されます。
これを**最長一致(Longest Prefix Match)**と呼びます。
たとえば、
10.0.0.0/8
10.1.0.0/16
の両方に 10.1.2.3 が一致する場合、より具体的な /16 の経路が選ばれます。
デフォルトルート
すべての宛先ネットワークを個別に登録するのは大変です。
そこで、「他の経路に一致しなかったらここへ送る」という経路を設定できます。
IPv4では一般に、
0.0.0.0/0
と表します。
これをデフォルトルートと呼びます。
家庭の端末でも、別ネットワークへ通信するときには通常デフォルトゲートウェイとして設定されたルーターへパケットを送ります。
スタティックルーティング
管理者が経路を手動で設定する方式をスタティックルーティングと呼びます。
構成が単純で経路があまり変化しない環境では分かりやすい方法です。
一方、大規模なネットワークですべての経路を手作業で管理するのは大変です。
ダイナミックルーティング
ルーター同士がルーティングプロトコルを使って経路情報を交換し、経路を学習する方法をダイナミックルーティングと呼びます。
代表的なルーティングプロトコルには、
- OSPF
- BGP
などがあります。
それぞれ目的や利用される場所が異なります。
ルーティングとルーター
「ルーティング = ルーターだけが行う」とは限りません。
L3スイッチやサーバー、PCなどもIPのルーティングテーブルを持つことができます。
ただし、ネットワーク間のパケット転送を専門的に担う代表的な機器がルーターです。
VLANとの関係
異なるVLANを異なるIPサブネットとして構成した場合、VLAN間でIP通信するにはルーティングが必要です。
L3スイッチなどを利用してVLAN間ルーティングを行う構成があります。
VLANとルーティングを理解すると、企業ネットワークの構成がかなり見えやすくなります。
🍯 はちみつメモ
今日覚えることは1つだけ!
ルーティング = IPパケットを目的のネットワークへ届けるために転送先・経路を判断する仕組み
まとめ
- ルーティングはIPパケットの転送先・経路を判断する仕組み
- 経路情報はルーティングテーブルで管理される
- 複数の経路に一致するときは最長一致が重要
- デフォルトルートは他に一致する経路がない場合に利用される
- スタティックルーティングは手動で経路を設定する
- ダイナミックルーティングではプロトコルを使って経路を学習する
- 異なるVLAN間のIP通信にもルーティングが関係する
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