ルータ(router)
ルータ(router)とは、コンピュータネットワーク上において異なるネットワーク間の中継器です。そして、OSI参照モデルやTCP/IPの階層モデルではネットワーク層(インターネット層)で動作するネットワーク機器です。
次の図のように「ネットワークA」「ネットワークB」「ネットワークC」と異なるネットワークが3つあるとします。ルータは異なるネットワーク間の中継器なので、各ネットワークに所属しているコンピュータが異なるネットワークにアクセスする際は必ずルータを経由します。
ルータの機能
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ルーティング
ルーティングとは、コンピュータネットワーク上で通信する際に、どの経路が最適な経路なのかを導き出してくれる仕組みです。
ルータは「ルーティングテーブル」と呼ばれる経路情報から最適な経路を導き出します。
それでは、ルーティングを使用した通信の流れについて簡単に説明していきます。
例えば上記図のように「PC1」が外部のネットワーク上にある「PC3」にデータを送るとします。まず「PC1」はデフォルトゲートウェイに設定されている「ルータA」へパケットを送信します。
「PC1」からパケットを受信した「ルータA」は「ルーティングテーブル」を参照し「宛先IPアドレス」がどのネットワークにいるか、そして、どの経路が最適な経路なのかを導き出します。
最適な経路が導き出されたら、その経路に向けてパケットを転送します。上記図では「ルータC」にパケットを転送しています。
最後に「ルータC」は自分のネットワーク内にいる「PC3」へパケットを届けます。
スタティックルーティングとダイナミックルーティング
ルータが目的地までの最適ルートを導き出す際に使用するのが「ルーティングテーブル」です。ルーティングテーブルは経路に関する様々な情報を保持しています。
この「ルーティングテーブル」は、常に最新の経路情報に更新する必要があります。なぜなら、ネットワーク上に新しいネットワークグループが追加になった場合、各ルータが保持している「ルーティングテーブル」に追加しなければ、新しいネットワークグループにデータを送ることができないからです。
「ルーティングテーブル」を最新の状態に更新する手法には次の2通りがあります。
名称 | 説明 |
スタティックルーティング | ネットワーク管理者が手動でルーティングテーブルを更新する |
ダイナミックルーティング | ルーティングプロトコルを使用して、自動でルーティングテーブルを更新する |
ルーティングプロトコル
ダイナミックルーティングでは、ルータ同士がお互いに経路情報を交換しあい「ルーティングテーブル」を最新化していきます。
ルーティングプロトコルには、まず大きく分けて2種類に分かれます。自律システム(AS)間でのルーティングと自律システム(AS)内でのルーティングです。
自律システム(AS)とは、ネットワークの集合体(グループ)のことで、企業やプロバイダなどが当てはまります。
自律システム間(AS)で使われているルーティングプロトコルをEGP(Exterior Gateway Protocol)、自律システム内(AS)で使われているルーティングプロトコルをIGP(Interior Gateway Protocol)と呼びます。
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EGPとIGPには次のような種類のルーティングプロトコルが存在します。
名称 | 種類 |
EGP | EGP (Exterior Gateway Protocol) |
BGP (Border Gateway Protocol) | |
IGP | RIP (Routing Information Protocol) |
OSPF (Open Shortest Path First) | |
IS-IS (Intermediate Sysytem to Intermediate Sysytem) | |
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) | |
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) |
NAT(NAPT)
NAT(Network Address Translation)とは、IPアドレスを変換する技術です。具体的には「プライベートIPアドレス」を「グローバルIPアドレス」に変換します。
家庭やオフィス内のコンピュータには、プライベートIPアドレスが付与されていることがよくあります。しかし、プライベートIPアドレスでは、インターネット上で通信はできません。
ここでルータについているNAT(Network Address Translation)やNAPT(Network Address Port Translation)の機能が、プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換してくれるのです。
パケットフィルタリング
パケットフィルタリング機能とは、外部からのパケットに対し、管理者が設定した一定の基準に従い「許可」や「拒否」といった制御ができる機能のことです。
ルータで設定した内容に従いパケットを通過させる、もしくはパケットを通過させないなどの制御が可能です。