■ ルーティング

さて、ネット君。
ルータはネットワークを繋ぐデバイスだな。

はい。ネットワークとネットワークの最適ルートを選択して繋いでくれるんでしたね。

うむ。
つまり、大小さまざまなネットワークの集合体であるインターネットというものは、ルータが世界中を接続している形になっている。

世界中のネットワークを接続するのに、ルータが中継している形になってるわけですよね。

そうだ。
ルータこそがネットワークの基幹のデバイスだ。

なるほど。

ルータの動作を知ることは、ネットワーク間でどのようにパケットが転送されるを理解するということだ。

ふむふむ。了解です。

まず、他のネットワークへデータを転送したいと思ったホストはどうするのだったかね？

え〜っと。

デフォルトゲートウェイにパケットを転送するんですよね。

前回のムービーをわざわざ持ち出してくるとは。
まあいい。受け取ったルータはどうする？

宛先アドレスを見て、ルータはルーティングします。

そのまま読むな。

はぅっ。

ともかく。
ルーティングを行うわけだが、どうやってだ？

どうやって、って。

最適なルートを選択することが、ルーティングだったはずだ。
では、それはどのようにして行う？

え〜っと。
地図を見る、かな。

うむ。
地図、つまりルーティングテーブルを参照し、宛先へのルートを決定するわけだな。

ルートが載ってる表がルーティングテーブルでしたよね。

■ ルーティングテーブル

さて、ルーティングテーブルがどのようなものか、というのは以前にもでてきたな。

中央の赤いルータのルーティングテーブルはこのようになる。

宛先と、中継地点と、距離と、宛先への出口がその内容ですね。

うむ。
以前も話した通り、ルータは宛先ネットワークを決定する。
いちいち何番ネットワークの何番ホストまでは考えない。

宛先のネットワークに届けば、そこからはイーサネットとかIEEE802.5が宛先ホストまで届けるからですね。

そうだ。例では、ルータはバスターミナルという話をしたな。
それぞれの停留所(ホスト)までは、バスターミナルでは考えないということだ。

宛先の停留所がある、その路線を考えるってことですね。

そうなる。
さて、もうちょっと細かくルータの動作を見てみよう。

はい。

■ 宛先ネットワーク

ルータは他ネットワークパケットを受け取ると、宛先IPアドレスから宛先ネットワークを決定する。
どうやってだ？

どうやって、と言われても。
…今日は質問が多いですね。

うむ。
聞くだけなら、ネット君でなくてよいからな。それこそ人形でもいい。
いや、人形の方が減らず口を叩かないだけマシかもな。

うううぅ。

では、人形よりマシであるところを証明してみたまえ。
どうやって、宛先IPアドレスから宛先ネットワークを決定する？

ええ〜っと。

ヒントをやろう。宛先のネットワークアドレスがわかればいいわけだ。ネットワークアドレスというのは、ホスト部がすべて０のIPアドレスだったよな。
つまり、どこまでがネットワーク番号かわかればいいということになる。

…。
…。サブネットマスク!!

うむ、そうだ。

やりぃ。

ルータは、宛先IPアドレスとサブネットマスクから宛先ネットワークアドレスを決定する。
考え方はこうだ。

窓を作って、かぶせる。
見える部分と見えない部分…。

ネット君。
サブネットマスクの「マスク」はどういう意味だ？

マスクですか？
「仮面」ですよね。

そう、仮面だ。仮面というのは、目と口以外は隠して見えなくなるだろう？
サブネット「マスク」も、ビットが０の部分は見えなく隠してしまうのだよ。

ははぁ。
だから「マスク」なんですね。

うむ。
このように、ルータは宛先IPアドレスとサブネットマスクから宛先ネットワークアドレスを決定する。

なるほど。

宛先ネットワークアドレスがわかったところで、宛先ネットワークアドレスとルーティングテーブル比較して、ルートを探し出す。

テーブルの中から、一致するエントリを探すんですね。

うむ。
ルートを決定し、対応するポートからパケットを送り出す。
これがルータの動作だ。

ちなみにルーティングテーブルに宛先ネットワークがない場合、どうなるんです？

その場合、宛先不明としてパケットを破棄する。
スイッチとは違う点だな。

スイッチは、宛先がわからない場合、すべてのポートから送り出してしまうんでしたよね。

■ ルーティングテーブルの例

では、実際にルーティングテーブルを見てもらおう。

おぉ。博士、ルータを持ってらっしゃるんですね。

持っていることは持っているが、ブロードバンドルータなのでコレといったルーティングテーブルを表示できないのだよ。
よって、今回はパソコンを使う。

パソコン？
パソコンはルータではないですよ？

それはもっともな疑問だ。
だが、パソコンのネットワーク機能は、パソコン内部を１つのネットワークとみなしている。

そうなんですか？

うむ。
つまり、パソコン内部というネットワークと、パソコン外部のネットワーク。この２つを繋げるルータが必要、となるわけだ。

ははぁ。
じゃあ、パソコン内部にルータがあるってことですか？

まぁ、そう考えてもらうのが一番手っ取り早いかな。
では、コマンドプロンプトで、>route printと打ってみたまえ。

これだけ見せてもわかりづらいな。
以下のようなネットワークになっていると思いたまえ。

ははぁ。
パソコン内部にある、ルータのルーティングテーブルがさっきの画像ですか。

そうだ。
このルーティングテーブルを順番に見ていこう。

この部分が、実際のルーティングテーブルの部分だ。
左から、宛先ネットワーク、サブネットマスク、ゲートウェイ、インタフェース(ポート)、メトリック(距離)となる。

ゲートウェイってのは、デフォルトゲートウェイのことですか？

デフォルトゲートウェイも含む、パケットをどこに送るかの宛先だな。
異なるネットワークが宛先の場合、デフォルトゲートウェイがここに入る。

ははぁ。

まず、テーブルの２行目と４行目。

127.0.0.0はパソコン内部のネットワークのアドレスだ。
ループバックアドレスという。

るーぷばっくあどれす。

つまり自分自身だな。
よって、127.0.0.0(SM 255.0.0.0.)ネットワークと、192.168.0.2つまり自分のIPアドレスが宛先のパケットは、127.0.0.1のポート、つまり内側に向かって送り出される。

宛先が、127.0.0.0の内部ネットワーク。192.168.0.2の自分自身は、ゲートウェイ127.0.0.1。ポート127.0.0.1。
内側に向かって送り出されてますね、確かに。

うむ。
次は３、５、７行目を見てもらおう。

まず３行目。
これは、宛先ネットワークが、パソコンの所属するネットワークの場合だ。192.168.0.0(SM 255.255.255.0)だからな。

え〜っと、パケットの送り先であるゲートウェイは192.168.0.2。
自分自身ですけど？

まぁこれは、特に決められていない、とでも考えてもらおう。
出口となるポートは、192.168.0.2、つまり自分のNICだ。

送り先が特に決められていない？
あぁ、そうか同じネットワーク内ですものね。ルータを経由しなくても届きますからね。

そういうことだ。
５行目は、宛先192.168.0.255。さて、これはなんだった？

え〜っと。自分が所属するネットワークが192.168.0.0で。
ホストが255だから…ブロードキャスト!!

そうだ。
192.168.0.0ネットワーク内すべてのホストだ。これもNICから送り出される。

ふむふむ。
７行目の255.255.255.255はなんです？

DHCPなどで使われる、これもブロードキャストだ。
これも５行目同様、NICから送り出される。

つまりこの３行は、同一ネットワーク宛のルートですね。

そうだ。
そして、問題は１行目だ。

宛先ネットワーク0.0.0.0、サブネットマスク0.0.0.0。
なんですか、これ？

これは、すべてのネットワークという意味だ。

すべてのネットワーク？

うむ。
ルーティングテーブルの他の行に当てはまらないものは、すべてこれを使う。

ルーティングテーブルの他の行に当てはまらないものは、すべてこれを使う？
例えば、172.16.1.1宛のパケットを送信する時とかですか？

そうだ。
エントリの内容を見てみたまえ。

出口のポートは、192.168.0.2のNIC。
宛先は192.168.0.1。デフォルトゲートウェイ宛になってます。

うむ。
他のネットワークへパケットを送りたい場合、デフォルトゲートウェイを使うのだったな。

えぇ。前回そう教えていただきました。

さて、１行目以外の行をもう一度見てみよう。
これらはパソコン内部ネットワーク、もしくは所属するネットワークが宛先だろ？

えぇ、えぇそうです。
…。あっ!!

気がついたか。
他の行に当てはまらない、ということは所属するネットワーク以外のネットワークという意味だ。

なので、デフォルトゲートウェイに転送するという、内容になってるんですね。

うむ。
これをデフォルトルートという。

でふぉるとるーと。

うむ。
このように、ルーティングテーブルというのは構成されているのだ。わかったかな？

あの〜６行目の224.0.0.0はなんですか？

それは、マルチキャストアドレスだ。
いずれ機会を見て、その話はするので今は知らなくてもいい。

そういうもんですか。

そういうものだ。
さて、今回はここまでにしておこう。

はい。

まだまだルータの話は続くぞ。

了解。
３分間ネットワーキングでした〜♪