ルーターとは – 概要と基本動作

ネットワークのきほん

ルーターとは、一般家庭でも普及しているWiFiルーターでもよく知られていますが、分離されたネットワークとネットワークをつなげる役目をもっていて、一般家庭のルーターでは家庭のネットワークとインターネットを結ぶような役割を持っています。ネットワークの構築にはなくてはならない基本的なネットワーク機器の1つです。ここでは、ルーターとはどのようなものか、概要と基本の動作を解説します。

ルーター概要

ルーターとは異なるネットワーク同士を接続することができるネットワーク OSI 参照モデルのネットワーク層である Layer3までを扱うことが可能な機器です。

OSI 参照モデル - ルーター は Layer3 に該当する

ルーターは、ネットワークとネットワークを接続することが主な目的のインターフェイスを持っています。たとえば、家庭用ルーターでは家庭内 LAN とインターネットをつなげる役目を担っています。

離れた宛先のネットワークへ適切に届けることがルーターの役目です。場合によってはたくさんのルーターを経由して目的地まで届けます。

ネットワークの出入口となる境界にはルーターがあり「ゲートウェイ」と呼ばれます。ルーターは別のネットワークへ届けるために隣接する「ゲートウェイ」の情報を持っています。

ルーターの基本動作
ルーターの基本動作

L3スイッチでもルーティングは可能ですが、ルーターはL3スイッチよりも複雑なルーティング処理が得意なため回線事業者への接続に主に利用されます。

逆にL3スイッチは、建物内でL2スイッチや末端の機器を集約するために主に利用されます。

ルーターの基本動作

ルーターがどのようにネットワーク同士をつなげて、適切に目的のネットワークまでデータを届けているかというと、ルーターはルーティングテーブルと呼ばれる情報の中に、自身の属しているネットワークと異なるネットワークへの次の経路となるゲートウェイの情報を持つことで迷うことなく届く仕組みになっています。

自身へ届いたデータに付いている IP アドレスを確認し、その情報から自身が持つネットワークか、そうでなければ別のゲートウェイとなるルーターへ届けるということを最終的に目的のネットワークまで繰り返すことがルーターの基本動作になります。

ネットワーク機器 - ルーター の基本動作図
ネットワーク機器 - ルーター ルーティングテーブル

ルーターの基本動作は以下のように整理できます。

基本動作① 届いたパケットのあて先を確認。

基本動作② あて先を自身の「ルーティングテーブル」から検索。

基本動作③ ホストへ転送、または別のルーターへ転送。

ルーターの追加機能

ルーターには一般的に他にも以下のような機能が付いています。

  • DHCPサーバー:ルーターが各端末へ自動でIPアドレスを配布するサービス。
  • QoS:品質を保つ必要があるサービスに優先順位をつけることができます。動画や音声など優先的に処理をすることで遅延を防ぎサービスの品質を以上の維持します。
  • フィルタリング:特定のサービスや端末単位、ネットワーク単位でアクセスを拒否したり許可したりできます。
  • 動的ルーティング:主にビジネス向けの高機能なルーターでは管理者が宛先ネットワークごとに設定する静的ルーティングのほか自動で経路を選定する動的ルーティングと呼ばれるプロトコルをサポートします。機種によってサポートしている動的ルーティングプロトコルは異なります。
  • ゲートウェイ冗長化:ゲートウェイのIPアドレスを物理的に複数の機器で共有し障害時に自動でゲートウェイになる機器を交代することができます。

参照リンク

OSI参照モデルとは – 7つのレイヤー(層)と役割

IPアドレス(IP Address)とは – 概要と基本の形

ネットワークのゲートウェイとは – Gateway の種類と役割


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